论文部分内容阅读
本论文依托于“基于合成波长干涉条纹细分原理的的纳米测量方法研究”国家自然科学基金项目(N0.50275138)，就激光合成波长纳米位移测量干涉仪的关键技术展开研究，旨在进一步提升和验证激光合成波长纳米位移测量干涉仪的技术性能。
论文在描述了基于合成波长条纹细分原理的基础上，就激光合成波长纳米位移测量干涉仪所涉及的光路结构、信号处理方法等关键技术进行了详细研究。提出了基于介质膜移相法的激光合成波长纳米位移干涉测量新方法和根据干涉条纹信号过上升沿与下降沿阈值计数异同判断的软件计数新方法，解决了在干涉条纹信号开始和结束位置可能出现±1计数误差的问题，实现了干涉条纹信号大数和小数的正确计数，设计并研制了实现新方法的测量干涉系统。
本论文分别进行了以下实验：(1)大数计数位移测量实验：在15μm测量范围内，偏差最大为0.305μm，小于半个波长；(2)小数计数位移测量实验：在200nm测量范围内，与德国PI公司的P-752.1CD型PZT驱动的柔性铰链微动工作台相比对，测量结果的线性相关系数优于0.999，标准偏差为0.36nm，最大偏差为0.69nm：(3)大小数计数相结合位移测量实验：在15μm测量范围内，测量标准偏差为0.35nm，最大偏差为0.76nm；(4)与外差干涉仪的比对实验：在1300nm测量范围内，激光合成波长纳米位移测量干涉仪的最大偏差为2.1nm，标准偏差为1.8nm，外差干涉仪的最大偏差为7.5nm，标准偏差为4.2nm；(5)与国际同类先进仪器(英国RenishawML10干涉仪、英国RenishawXL80干涉仪和美国Agilent5529A动态校准仪)进行了比对实验。上述实验结果表明了所研制的激光合成波长纳米位移测量干涉仪的优越性。