基于光纖分光干涉原理的激光微位移測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著微機(jī)械、微制造、微電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中微納米加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)微納米測量技術(shù)提出了更高的要求，基于激光和光纖傳感的微位移測量技術(shù)引起了人們的廣泛重視。
　　本論文在綜述現(xiàn)有光纖干涉位移測量技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于一根光纖的激光微位移干涉測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)由光源、光環(huán)形器、光準(zhǔn)直器、光電探測器及信號(hào)處理電路組成。該系統(tǒng)以光準(zhǔn)直器的輸出端面作為參考鏡，測量光和參考光同時(shí)在一根光纖中傳播，從光準(zhǔn)直器輸出端面反射回來的參考光和從測

2、量鏡表面反射回來的光發(fā)生干涉。當(dāng)測量鏡移動(dòng)時(shí)，兩束光的光程差會(huì)變化進(jìn)而產(chǎn)生干涉條紋，經(jīng)光電探測器及細(xì)分、計(jì)數(shù)等處理后實(shí)現(xiàn)位移測量。系統(tǒng)中采用的準(zhǔn)直器由光纖構(gòu)成，具有體積小巧、不存在發(fā)熱現(xiàn)象等顯著優(yōu)點(diǎn)，適合便攜式測量且使得系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力得到增強(qiáng)。
　　搭建了基于宏動(dòng)位移平臺(tái)、PI納米微動(dòng)臺(tái)和SIOS激光干涉儀的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，分別在測量鏡小位移和大位移情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了定性和定量測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)的量程可達(dá)到4.4mm，測