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近红外谱域显微干涉仪的位移传感特性研究
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094, [2]南京理工大学协同创新中心,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金(U1231111);国家自然科学基金青年基金(61505082);江苏省自然科学基金(SBK2015041354)
  • 相关项目:短相干光显微干涉理论及摆臂式轮廓仪的非接触测量方法研究
中文摘要:

为研究近红外谱域显微干涉仪在近红外波段的位移传感特性,分析了条纹载频对位移量提取的影响,建立了测量光谱中心波长与干涉仪位移传感范围之间关系公式,讨论了光源可见光分量对近红外光栅光谱仪所记录条纹的串扰现象并提出抑制方法。构建近红外迈克尔逊型谱域显微干涉实验系统,单次测量位移量传感精度优于0.02μm。测量标准台阶板的台阶高度(其标称值为7.732μm),测量偏差为0.044μm。采用近红外谱域显微干涉装置,无需轴向扫描即可实现位移量测量,将光谱仪记录的谱域干涉信号转换为随波数线性变化信号处理能有效提高位移传感精度,增大中心波长能够有效提高位移传感范围,在系统中加入短波截止滤光片则能有效抑制可见光分量对近红外光谱域条纹造成的串扰。

英文摘要:

To research the technology of displacement sensing based on near-infrared microscopic interferometry in spectral domain, the impact of fringe carrier on extracting displacement is analyzed, the formula of spectral central wavelength and displacement range was deduced. Also the crosstalk of interference fringes caused by the visible light from illuminant recorded by the spectrometer was discussed. The near-infrared microscopic interference experiment system of Michelson type in the spectral domain is built up, the precision of displacement sensing at one time is 0.02 μm. The measured deviation of a standard step whose nominal value is 7.732 μm can reach 0.044 μm. No axial scanning was needed to realize displacement sensing with adopting device of near-infrared microscopic interference in the spectral domain. Through analyzing character of interference fringes in the near-infrared band, a conclusion that the accuracy of displacement sensing will enhance effectually can be drawn if the recorded fringes were transformed to fringes of displacement sensing was increased effectively by interference fringes caused by the visible light can linear cartier frequency for resolving, the range of enlarging the center wavelength, and the crosstalk of be restrained with a short-wave pass filter.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466