100m雙頻激光干涉儀光電檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、激光干涉測(cè)量技術(shù)以其非接觸、可溯源、精度高的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于超精密加工與裝備制造業(yè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)干涉測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精度、測(cè)量速度與測(cè)量范圍提出了更高的目標(biāo)要求，為了滿(mǎn)足測(cè)量需求，干涉信號(hào)的頻差帶寬不斷加大、信號(hào)強(qiáng)度卻逐漸減弱，并帶來(lái)了相應(yīng)的光電信號(hào)檢測(cè)與信號(hào)處理技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)。
　　本課題來(lái)源于黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目“100m雙頻激光干涉儀”，在闡述了激光光電檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀，分析研究了現(xiàn)有光電檢測(cè)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)

2、項(xiàng)目測(cè)量方案帶來(lái)的檢測(cè)信號(hào)頻帶寬，信號(hào)弱，相位差漂移等技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種低噪，高頻帶大增益，低相位差漂移的光電檢測(cè)方案，課題主要完成工作如下：
　　(1)針對(duì)100m雙頻激光干涉儀采用的多波長(zhǎng)分裂合成技術(shù)給光電檢測(cè)系統(tǒng)帶來(lái)的頻率高、信號(hào)弱的問(wèn)題，分析計(jì)算電路帶寬增益積，壓擺率等電路技術(shù)參數(shù)，通過(guò)優(yōu)選器件，采用多級(jí)放大結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了微弱信號(hào)放大處理；
　　(2)針對(duì)光電檢測(cè)系統(tǒng)頻率高，帶寬大導(dǎo)致模擬電路噪聲難以抑制的問(wèn)題，

3、分析噪聲來(lái)源及特點(diǎn)，采用噪聲阻抗匹配、合理設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路、優(yōu)選放大器件和窄帶劃分方法抑制噪聲，并提供高信噪比模擬通道，用以提高系統(tǒng)光電探測(cè)力和減小電路相位差擾動(dòng)；
　　(3)針對(duì)環(huán)境溫度擾動(dòng)帶來(lái)的電路相位差漂移問(wèn)題，設(shè)計(jì)基于DSP數(shù)字溫控系統(tǒng)，通過(guò)小型的恒溫阱的設(shè)計(jì)結(jié)合快速高精度的溫控算法，對(duì)光電檢測(cè)模塊電路進(jìn)行控溫，消除了溫度擾動(dòng)對(duì)相位差漂移的影響；
　　(4)針對(duì)高頻電路中電磁干擾帶來(lái)的相位差擾動(dòng)問(wèn)題，分析其產(chǎn)生原因