南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏省光电技术重点实验室,南京 210023
研制了一种实用性强的零差激光干涉仪, 采用立方角锥棱镜代替平面反射镜, 克服了传统激光干涉仪光路调节困难的问题, 并将其应用到大量程的位移测量中。研究了该改进型零差激光干涉仪的位移测量原理及信号处理方法。实验中, 使用PI公司高精度的商用导轨来标定测量结果, 通过比较测量结果来验证干涉仪的性能。实验结果表明, 在百毫米级大范围位移测量中该干涉仪的位移测量精度可以达到小于0.7 μm。对测量过程中各种可能的误差来源进行了详细的分析, 分析结果与实验相符。
位移测量 零差激光干涉仪 立方角锥棱镜 实时精密测量 误差分析 displacement measurement homodyne laser interferometer cubic corner reflector real-time precision measurement error analysis
针对零差正交激光干涉仪在直线运动测量中的误差来源及其影响，说明了零差激光干涉仪两路正交干涉信号中零漂、幅度误差以及相位误差等典型的非线性因素对位移测量的影响。本文采用一种简单的方法首先去除了干涉信号中的零漂与幅度误差，详细论述了正交相位误差对振动与冲击位移测量的影响，通过试验与理论分析的方式确定了相位误差引起位移测量误差的大小及误差性质。提出了对相位误差进行修正的办法，并通过装置试验验证了该方法的有效性，为整个标准装置的不确定度评估以及干涉仪的调试提供了参考。
零差激光干涉仪 正交信号 相位修正 直线运动 误差分析 homodyne interferometer quadrature signal phase correct rectilinear displacement error analysis
