以二维位移测量为应用实例,在对光漂的产生机制及特性进行分析的基础上,提出了一种差分补偿和共路补偿相结合的光漂补偿方案,并对所采用的两种补偿方法进行了详细分析及实验验证。实验结果表明,对于光线角度漂移和总漂移,差分补偿法分别可以实现35.2%和54.4%的补偿效果,共路补偿法对光线总漂移可以实现42.2%的补偿效果。研究结果可为解决激光准直测量中光漂补偿这一共性问题提供技术支持。

激光准直技术在位移测量及相关应用中具有重要作用, 其核心器件是位置敏感探测器, 环境杂散光、电源波动、光电信号处理电路噪声等是影响测量精度的主要因素。针对以上问题, 提出一种基于激光调制的高精度位移测量方法。将激光器由直流驱动的连续输出模式改为交流驱动的调制模式输出, 优化设计光电探测器微弱光电信号的调理与采集系统, 通过编写Labview软件对信号进行频谱分析、带通滤波、均值处理等, 对激光连续输出和激光调制输出2种情况分别进行了实验测试与分析, 并对比了位移测量的稳定性。实验结果表明: 其测量值波动范围从7 μm减少到了2.6 μm, 验证了基于激光调制方法的有效性, 可以通过滤波更加有效地消除噪声, 测量精度提高至3 μm以内。