本项目详细研究了激光合成波长干涉实现大范围纳米位移测量方法及其仪器化的相关技术。在提高测量精度理论研究方面,建立了激光合成波长纳米位移测量干涉仪的非线性误差计算模型;研制了采用PTF法测量空气折射率实现激光波长修正的信号处理系统,提出了基于激光合成波长干涉的空气折射率直接测量方法,解决了大范围测量抗干扰问题;在干涉信号处理方面,提出了双边沿触发软硬件相结合、根据小数计数位移修正软件计数结果等干涉条纹计数方法,解决了大小数正确结合的可靠性技术,研制了基于CPLD和DSP的激光合成波长干涉信号处理系统;提出了一种新型激光合成波长干涉仪的光路结构,完成了仪器化研制和动静态特性分析研究;通过总体实验和稳定性实验测试表明研制干涉仪的主要技术指标在测量范围100mm时测量精度3.76nm-15.79nm,在测量范围小于1mm时测量精度1.70nm-3.65nm,测量分辨率0.1nm;经与国外同类仪器比对测试表明具有良好的一致性;综上验证了研制干涉仪的可行性和实用性。发表与录用学术论文8篇,其中SCI收录4篇、EI收录1篇,授权发明专利3项,申请国内、国际发明专利各1项。
英文主题词Laser; Synthetic wavelength; Interferometer; Nanometer displacement measurement; Instrumentation