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1、本文首先從激光外差干涉測(cè)量系統(tǒng)的組成和測(cè)量原理出發(fā),分析了激光外差干涉系統(tǒng)中各部分對(duì)測(cè)量精度的影響,并從實(shí)際出發(fā),著重分析了各部分對(duì)激光外差干涉非線性誤差的影響,為測(cè)量模型的提出和非線性誤差的測(cè)量與調(diào)整奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ).為實(shí)現(xiàn)激光外差干涉快速超精密測(cè)量,通過分析測(cè)量棱鏡三維運(yùn)動(dòng)對(duì)激光多普勒頻移的影響,針對(duì)傳統(tǒng)激光外差干涉測(cè)量模型存在的原理性殘余累計(jì)誤差,而且誤差存在累計(jì)現(xiàn)象,提出了在工程中補(bǔ)償殘余累計(jì)誤差的方法.分析了光學(xué)倍頻對(duì)殘余累
2、計(jì)誤差的影響,建立了較完整的激光外差干涉快速超精密測(cè)量模型.非線性誤差限制了激光外差干涉測(cè)量精度的進(jìn)一步提高,在分析激光外差干涉非線性誤差頻率模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用勻速掃描的方法,通過頻譜分析,分離出非線性誤差的一次諧波、二次諧波和測(cè)量信號(hào),通過測(cè)量非線性誤差相對(duì)測(cè)量信號(hào)的幅度譜大小,并從激光外差干涉相位模型出發(fā),建立非線性誤差與測(cè)量信號(hào)幅度比值模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性誤差的精確測(cè)量,設(shè)計(jì)并研制了相應(yīng)的快速高精度AD采集電路.在分析光路各部分對(duì)非
3、線性誤差二次諧波影響的基礎(chǔ)上,建立了非線性誤差二次諧波與偏振分光鏡旋轉(zhuǎn)角度誤差之間的關(guān)系模型,確定了偏振分光鏡旋轉(zhuǎn)角度誤差,為調(diào)整偏振分光鏡旋轉(zhuǎn)角度誤差,減小非線性誤差的一次諧波和二次諧波提供了理論依據(jù).分析了光學(xué)倍頻減小非線性誤差的機(jī)理,并給出了調(diào)整減小非線性誤差的方法.提出并研制了基于鎖相環(huán)倍頻原理的激光外差干涉信號(hào)細(xì)分處理電路,應(yīng)用脈沖對(duì)頂相減改進(jìn)電路,解決了測(cè)量速度和測(cè)量精度之間的矛盾,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)細(xì)分處理方法不能提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)
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