激光合成波長干涉波長測量系統(tǒng)設計.pdf

1、頻率穩(wěn)定度足夠高的激光器是基于激光干涉原理的測量技術得以實現(xiàn)的重要保證。高穩(wěn)頻激光器的問世，為測量以激光波長做為標尺的各種間接測量的物理量提供了可能。對激光波長的精確測量在基礎科學、計量學、信息科學、通信、天文等領域具有越來越重要的意義?，F(xiàn)有的波長測量方法測量精度低、光路結構復雜、抗干擾性差，為此，論文提出了基于激光合成波長干涉原理的波長測量方法，旨在實現(xiàn)激光波長的高精度測量。
　　本論文在對國內外激光波長測量方法分析的基礎上，總

2、結了它們各自的優(yōu)點和不足之處，提出了兩種激光波長測量方案，即基于單頻正交線偏振光的激光波長測量方案和基于激光合成波長干涉原理的波長測量方案?；趩晤l正交線偏振光的激光波長測量方案對導軌定位精度要求過高，最終本文采用并實現(xiàn)了基于激光合成波長干涉原理的波長測量方案。論文給出了基于該系統(tǒng)的重要光學器件的性能指標和選擇標準，對該系統(tǒng)的測量范圍進行了理論分析，理論分析表明系統(tǒng)的測量范圍取決于參考臂導軌的最小位移和最大行程；對PBS的分光原理進行了

3、理論分析，并以此為基礎對激光入射角度偏差給PBS分光性能的影響以及給波長測量系統(tǒng)造成的非線性誤差進行了理論分析和仿真，仿真結果表明非線性誤差造成的合成波長不確定度不超過1.67×10-3；對波長測量系統(tǒng)進行了芯片選型并對測量系統(tǒng)進行了程序設計；最終設計并實現(xiàn)了基于激光合成波長干涉原理的波長測量系統(tǒng)。
　　為驗證論文構建的激光波長測量系統(tǒng)的可行性和有效性，分別進行了以下實驗：(1)系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗驗證合成波長干涉儀的穩(wěn)定性，實驗結果表