基于法拉第旋光效應的激光偏振干涉測量信號處理方法研究.pdf

1、激光偏振干涉測量系統(tǒng)在微光機電技術、集成電路芯片制造、生物細胞工程、柔性制造、光纖對接耦合等領域有著廣泛的應用。針對激光偏振干涉測量系統(tǒng)在實現(xiàn)大范圍、高精度、高測速等方面難點，本論文設計了基于法拉第旋光效應的激光偏振干涉測量系統(tǒng)，使這些問題得到有效解決。
　　 本論文首先通過對國內外激光偏振干涉測量技術現(xiàn)狀進行比較和研究，提出了基于法拉第旋光效應的激光偏振干涉測量系統(tǒng)；接著針對微位移測量中由于微小角度偏轉而無法實現(xiàn)有效測量的弊端

2、，對基于法拉第旋光效應的激光偏振干涉測量系統(tǒng)進行優(yōu)化并加以實驗驗證；然后設計了三種基于CPLD的累次雙向差動觸發(fā)器型相位解調激光偏振干涉信號處理電路并分別加以實驗驗證；最后對該系統(tǒng)進行穩(wěn)定性和位移測量實驗驗證以及誤差分析。
　　 本論文分別進行了以下實驗：基于CPLD的累次雙向差動觸發(fā)器型相位解調實驗：從0-360°以間隔10°進行遞增，理論值和實測值基本一致；基于CPLD的數(shù)字鎖相分頻雙向差動相位解調實驗：從0-360°以間隔

3、10°進行遞增，理論值和實測值基本一致；基于混頻的累次雙向差動觸發(fā)器型相位解調實驗：從0-360°以間隔1°進行遞增，理論值和實測值基本一致；系統(tǒng)優(yōu)化實驗：在標定的測量范圍內，允許被測物有0.31°的偏轉，基本實現(xiàn)按原光路返回，達到測量要求；系統(tǒng)整體實驗：穩(wěn)定性標準偏差為5.74nm；三次比對實驗：Agilent5519A測量系統(tǒng)的平均標準偏差為9.30nm，本論文設計為8.10nm；以PI公司三維壓電陶瓷驅動平臺E665.CR(分辨率