双频激光干涉三自由度微振动测量系统

论文摘要

为获取光学平台多自由度微振动信息,设计了一种基于平面镜双频激光干涉的三自由度动态微振动测量系统。该系统利用激光多普勒效应,采用三个测量轴获得测量反射镜的三点位移信息,计算出测量镜平动、扭转角、俯仰角信息,实时检测三自由度的微振动情况,从而为光学系统的微振动补偿控制提供基础。对微振动测量系统进行了不确定度分析,建立了不确定度模型,为进一步提高系统精度提供理论依据,也为系统在校准和计量领域的应用奠定基础。实验过程中,采用高精度地震计对待测平台进行同步测量,与系统平动测量结果进行对比,验证了系统的测量准确性。该系统的平动分辨率可达到5nm,扭转角分辨率为5.05μrad,俯仰角分辨率为4.69μrad,具有多自由度、非接触、高分辨、可溯源的优点。

论文目录

• 1 引言
• 2 工作原理
•   2.1 双频激光干涉仪位移测量原理
•   2.2 三自由度测量原理
•     2.2.1 平动测量
•     2.2.2 扭转角测量
•     2.2.3 俯仰角测量
• 3 系统不确定度分析
•   3.1 激光器真空波长稳定性引入的测量不确定度
•   3.2 空气折射率变化引入的测量不确定度
•   3.3 干涉条纹计数值误差引入的不确定度
•     3.3.1 双频激光干涉仪测量电路噪声引入的测量不确定度u1 （N）
•     3.3.2 双频激光干涉仪测量非线性误差引入的测量不确定度u2 （N）
•     3.3.3 其他不确定度u3 （N）
• 4 测试
• 5 测量结果分析
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈家键,胡慧珠,缪立军,周一览,舒晓武

关键词: 微振动测量,双频激光干涉,多自由度,不确定度分析

来源: 光学精密工程 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 仪器仪表工业

单位: 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室

基金: 技术基础科研项目(No.JSJL2017110B001),中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2016XZZX004 01)

分类号: TH74

页码: 1435-1443

总页数: 9

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