1 中国科学院微电子研究所， 北京 100029
2 中国科学院大学， 北京 100049
作为纳米位移测量技术领域的关键解决方案之一，干涉型光栅位移测量系统具有高精度、高分辨率、小体积的特点。干涉型光栅位移测量系统中采用的干涉光来自光栅的衍射，所以系统对光栅的偏摆角度较为敏感，装调难度大。为此，研制了一种对称式双光栅干涉位移测量系统，基于光学多普勒频移效应和圆偏振光干涉等原理实现高精度位移测量，系统对位公差小，装调简便。性能测试结果表明，该系统的实测分辨率为0.8 nm，重复性为1.4 nm；在1~14.5 μm的位移范围内校正前系统测量精度为15.4 nm，采用系统运动轨迹误差校正后精度为5.5 nm，进一步采用周期性误差校正后精度达到1.4 nm。
测量 位移测量 光栅位移传感器 干涉 性能测试 精度校正
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
3 湖北航天飞行器研究所，武汉 430023
4 航天科工九院 国营江北机械厂，湖北 孝感 432000
5 北京师范大学 翰林实验学校，广东 东莞 523063
6 沙市中学，湖北 荆州 434000
提出了一种基于FPGA的光栅位移传感器信号细分处理技术，采用CORDIC（坐标旋转数字计算机）解算相位，同时结合单准确度浮点运算，将辩向、粗码计数、相位解算、粗码精码浮点运算集成于单片FPGA实现，保证了细分的准确度、细分数据的有效计算准确度及信号处理的速度.设计中采用Altera公司的Cyclone II_EP2C20F484C8型芯片进行验证，对20 μm栅距的光栅尺信号进行细分处理，实验结果证实了该方法的正确性和可行性.
光栅位移传感器 细分 浮点运算 Grating FPGA FPGA Subdividing CORDIC CORDIC Floatingpoint calculation
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230029
合肥光源(HLS)电子储存环的束流水平轨道存在缓慢漂移现象,导致轨道水平漂移的主要原因是同步光热效应导致束流位置检测器(BPM)真空室水平移动。为抑制这种现象而研制的合肥光源BPM真空室位移监测系统,利用光栅位移传感器实时监测全环24个BPM真空室的位移,并将数据反馈至HLS控制系统,由控制系统对BPM的轨道测量值进行实时修正,从而提高了慢速轨道反馈系统有效性。
束流水平轨道 光热效应 光栅位移传感器 BPM真空室位移 beam horizontal orbit thermal effect raster gauge movement of BPM vacuum chamber
