光栅干涉论文_邢旭,常笛,胡鹏程,谭久彬

导读:本文包含了光栅干涉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光栅,测量,干涉仪,位移,外差,对比度,条纹。

光栅干涉论文文献综述

邢旭,常笛,胡鹏程,谭久彬[1](2019)在《空间分离式外差二自由度平面光栅干涉仪》一文中研究指出为了实现平面二自由度位移测量,设计并搭建了空间分离式外差二自由度平面光栅干涉仪,并对所设计的光栅干涉仪的光学结构、测量原理、面内旋转安装误差补偿等进行了研究。基于平面光栅衍射特性和空间分离式外差光栅干涉结构设计并搭建了具有对称性的测头光路,结合实际光学器件的特点,利用琼斯矩阵分析了二自由度测量原理与显着降低周期非线性误差的特性。通过实验测定了光栅面内旋转安装误差以便于应用旋转矩阵对测量数据进行解耦。随后利用矩形和圆形轨迹分别验证了两测量轴在各自和同时运动的情况下,所设计的平面光栅干涉仪的测量能力。实验结果表明,在解耦补偿0.350°的光栅实际面内旋转安装误差的前提下,该空间分离式外差二自由度平面光栅干涉仪能够实现压电位移台30μm内的位移测量,主要由机械振动等因素引起的误差不超过0.15μm。本研究将空间分离式外差光栅干涉仪的测量维度拓展到了平面二自由度。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年08期)

郭振,高侃,杨辉,代志国,吴昺炎[2](2019)在《外径20 mm的光纤光栅干涉型拖曳水听器阵列》一文中研究指出基于干涉型光纤水听器技术,设计实现了外径为20 mm的光纤光栅型拖曳水听器阵列。首先利用多波长光纤光栅连续刻写技术实现了单纤"无熔点"的光纤水听器阵列,水听器单元的平均声压灵敏度达到-143.9 dB,起伏幅度小于3 dB。利用弱反光栅组阵技术抑制了光栅阵列中的串扰噪声,串扰噪声抑制达到53 dB;利用叁路偏振分集接收技术消除了阵列中的偏振衰落噪声。最终制作了外径为20 mm的32元光纤光栅拖曳水听器阵列。(本文来源于《光学学报》期刊2019年11期)

Peng-cheng,HU,Di,CHANG,Jiu-bin,TAN,Rui-tao,YANG,Hong-xing,YANG[3](2019)在《位移测量光栅干涉仪综述(英文)》一文中研究指出光栅干涉仪是测量精密位移的常用方法。和激光干涉仪相比,光栅干涉仪对空气折射率不敏感且易于实现多自由度测量结构,因此被广泛研究、应用。从光学测量原理角度看,光栅干涉仪历经零差干涉、外差干涉和空间分离式外差干涉3个阶段。与前两者相比,空间分离式外差光栅干涉仪具有能消除光学混迭引起纳米级周期非线性误差的特性,可以获得更高位移测量精度。与此同时,各式各样光栅干涉仪结构被提出,以提高光学细分数、增加量程、提升适用性或实现多自由度位置姿态测量。本文详细总结了近年来增量式位移测量光栅干涉仪的发展,并简述其测量误差相关的研究。(本文来源于《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》期刊2019年05期)

束名扬,陈健[4](2019)在《基于最小二乘法的光栅干涉传感细分误差校正研究》一文中研究指出针对纳米级分辨率光栅干涉传感中存在的细分误差问题,对光栅干涉传感的细分原理、传感信号中的噪声以及非线性误差等方面进行了研究。采用数字细分方式,对传感光电信号进行了数字滤波处理以降低噪声信号干扰,对传感信号中存在幅值波动、直流电平漂移以及相位非正交性等缺陷建立了非线性误差模型,并基于最小二乘原理提出了一种非线性误差修正方法;利用纳米二维定位平台对光栅干涉传感系统进行了测试。研究结果表明:在50 nm步距以及200 nm步距两组等位移量连续测量的测量列中,非线性误差修正后测量列的标准差较修正前均有显着的降低,说明光栅干涉传感信号经非线性误差修正处理后可以较明显地校正细分误差,提高细分精度。(本文来源于《机电工程》期刊2019年04期)

孔令雯,蔡文魁,施立恒,郭冬梅,夏巍[5](2019)在《基于利特罗式激光反馈光栅干涉的微位移测量技术》一文中研究指出通过在激光反馈干涉(LFI)系统中引入衍射光栅,提出了一种基于利特罗结构的激光反馈光栅干涉(LFGI)技术,用于一维和二维精密位移的测量。半导体激光器出射的光束以利特罗条件入射至反射式全息光栅,衍射光沿入射光方向返回激光腔后,腔内会发生激光反馈干涉效应。引入正弦相位调制解调技术,高精度地测量一维和二维微位移。利特罗结构和LFGI系统具有自准直性好、结构紧凑、易于操作和系统稳定性高的优点。实验结果表明,利特罗式LFGI系统的位移测量精度可以达到10 nm量级。(本文来源于《中国激光》期刊2019年04期)

钱国林,吴建宏,李朝明,成珏飞[6](2019)在《全息光栅干涉条纹叁维锁定系统的设计》一文中研究指出全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性,提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性,设计了一套全息光栅干涉条纹叁维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测,利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调,可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明,叁维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性,缩短光栅曝光前的静台稳定时间,提高光栅曝光对比度,可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。(本文来源于《光学学报》期刊2019年04期)

夏野[7](2018)在《基于ZEMAX的光栅干涉仪仿真》一文中研究指出本文以光刻机超精密测量需求为背景,论述了一种二自由度光栅干涉仪测量系统。分别对光栅干涉仪的光路结构和测量原理进行了介绍和推导,并基于外差相位解算方法对光栅干涉仪测量原理进行了验证;提出了一种基于光学软件ZEMAX的信号对比度和位移测量仿真方法,在此基础上分析了光栅干涉仪进行转动测量时光栅角度转动对信号对比度和位移测量的影响;最后提出了基于蒙特卡洛模拟的公差评价方法和基于最小加工难度的公差优化分配方法,并得到测量读数头中各光学元件的最优角度公差带。论文所提出的基于ZEMAX的仿真方法具有通用性、建模简单、可进行动态信号仿真、准确性高等特点。本文具体的工作如下:针对本文论述的一种二自由度光栅干涉仪,提出了一种基于光学仿真软件ZEMAX的仿真方法。该方法通过ZEMAX和MATLAB的配合使用,可进行光栅干涉仪动态信号仿真,从而可进行干涉仪信号对比度和位移测量的仿真分析。通过实验验证了该仿真方法的正确性,并成功搭建了二自由度光栅干涉仪实验平台,利用外差解算方法完成了测量原理验证。在光栅干涉仪进行转角测量过程中,测量光栅的角度转动会直接影响信号对比度,进而影响信噪比。根据信号对比度仿真方法,分析了光栅干涉仪中测量光栅角度转动对信号对比度的影响,并分析了光栅存在多角度耦合情况下的情况。为了约束光栅干涉仪尺寸,必须进行集成型光栅干涉仪的加工,而其加工公差的大小会影响最终的信号对比度。目前,尚未有针对光栅干涉仪加工公差的相关研究。因此,本文根据信号对比度仿真方法,提出了基于蒙特卡洛模拟的公差评价方法,利用BP神经网络进行了信号对比度与光学元件角度偏差关系的拟合。结合上述研究内容,提出了基于最小加工难度的光栅干涉仪公差优化分配方法,并以此得到光栅干涉仪测量读数头中各光学元件的最优角度公差带。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-03-28)

王磊杰,张鸣,朱煜,鲁森,杨开明[8](2017)在《超精密外差利特罗式光栅干涉仪位移测量系统》一文中研究指出开展了扫描干涉光刻机工作台超精密位移测量的实验研究,以提高扫描干涉光刻机的环境鲁棒性。针对扫描干涉光刻机工作台位移测量精度,提出了新型高环境鲁棒性外差利特罗式光栅干涉仪测量系统。介绍了系统测量原理,设计了测量系统,提出了基于Elden公式的系统死程误差建模方法。设计制造了尺寸仅为48mm×48mm×18mm的光栅干涉仪。基于误差模型计算了死程误差,计算结果表明:对于1.52mm死程的光栅干涉仪,宽松的环境波动指标(温度波动为0.01℃、压力梯度为±7.5Pa、相对湿度波动为1.5%、CO2含量波动为±50×10-6)仅引起±0.05nm的死程误差。最后,设计了基于商用双频激光平面镜干涉仪的测量比对系统,开展了光栅干涉仪原理验证实验和测并量稳定性实验。原理验证实验表明:光栅干涉仪原理正确且系统分辨率达0.41nm。测量稳定性实验表明:常规实验室环境下,环境波动引起的死程误差为7.59nm(3σ)@<0.9Hz&1~10Hz,优于同等环境条件下平面镜干涉仪的31.11nm(3σ)@<0.9Hz&1~10Hz。实验结果显示系统具有很高的环境鲁棒性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2017年12期)

刘尧[9](2017)在《基于双光栅干涉技术的焦距测量系统设计及其关键技术研究》一文中研究指出焦距5-80m的中长焦距光学透镜和光学系统在天文望远镜、空间光学系统、激光约束核聚变装置等系统中有着十分广泛的应用及前景。本文研究的基于双光栅干涉的中长焦距高精度测量技术是光学测试领域的研究热点之一。首先研究了双光栅干涉光强分布和双光栅衍射成像特性,在此基础上分析了基于双光栅干涉效应的焦距测量原理,根据测量原理和测试过程推导优化了计算公式,减小了入射波面误差和干涉条纹零位误差对焦距测量的影响。设计了基于准直光源、双光栅干涉仪和成像采集系统的中长焦距测量系统,其焦距测量范围可达5-80m,测量口径Φ100mm。分析系统的焦距测量范围、焦距测量灵敏度和相对测量误差,设计各项系统参数。重点分析了干涉条纹零位误差、干涉条纹倾角误差和双光栅干涉仪栅线夹角误差等的大小及其对焦距测量的影响。采用零位干涉条纹判读法结合高精度电控角位移台对双光栅干涉系统进行装调,提出基于焦距测量函数相似度的焦距非相关最小二乘定标方法,消除了定标用透镜的焦距误差对定标结果的影响,利用平面波、焦距5米和59米的透镜进行组合定标,均化测量范围内的焦距测量误差,提高系统在整个焦距测量范围内测试精度的均匀性。本文完成了全套基于双光栅干涉仪的数字化焦距检测装置的研究工作,并构建了装置,利用测试装置分别对焦距设计值分别为4.95m、38.06m和59.42m的叁块透镜进行了多次测量,焦距测量相对误差分别为0.10%,0.13%和0.52%,满足测量系统在5-80m焦距测量范围内,相对误差不高于1%的要求,实验结果表明,系统在不同焦距值下的测量的重复性均优于0.021%。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-06-30)

毕江林[10](2017)在《基于数字相位原理的光栅干涉位移传感技术研究》一文中研究指出随着精密与超精密加工技术迅速发展,对位移测量的精度提出了更高的要求。目前微米级精度位移测量技术已远远不能满足需求,因此纳米级位移测量技术得到了迅猛发展,已成为测试计量行业中的研究热点。基于衍射光栅的衍射干涉式位移传感测量技术有着测量精度高、抗干扰能力强和制造成本廉价等优点,在当前的超精密测试计量技术领域得到了普遍的运用。国外在该领域的研究起步比较早,相关技术比较成熟,而国内的技术水平相比于国外有着较大的差距。本文就基于数字相位原理的光栅干涉位移传感技术进行研究。采用数学方法,对光栅衍射现象、光学多普勒现象、相干光的干涉现象和光电转换的实现进行了求解。在测量系统的光路设计方面,重点采用了一种双层光路结构,有效地减小了测量系统的空间,提高了其实用性。在信号调理电路方面,根据光电转换输出信号的特征,分别采用差分放大、低通滤波等多个基本电路完成了信号调理电路的设计。采用多级放大的方式有效地降低噪声干扰,提高电路的信噪比。同时,在PCB电路制作中也采用了一些抗干扰措施来减小不确定噪声的影响。研究过程中发现,光电转换器的安装角度误差、条纹宽度的测量以及电路的延迟作用会使输出的两路信号处于非正交的状态,导致信号的细分计算误差较大。为减少信号的非正交性产生的细分计算误差,本文根据数字相关原理,提出了一种基于数字相位差测量的细分计算方法。对经典数字相关法测量相位差的原理和误差来源进行了详细讨论,提出一种以经典数字相关理论为基础的相位差计算方法,打破了经典计算理论中需要对被测信号进行整周期采样的限制条件,实现了相位差的高精度测量。将相位差的测量结果引入细分计算表达式中,得到最后的细分计算结果。此外,还运用软件的方法实现了信号整周期数计算和运动方向辨别的,有效地简化了信号处理电路。利用实验室现有条件,搭建了光栅干涉位移传感系统实验平台,并对该系统的光路结构、信号调理电路和信号采集系统等模块进行独立调试和系统联调,获得了包含有位移信号的干涉条纹,并经光电转换后得到了双路输出电信号,再经数据采集系统和计算机处理后得到位移值。实验的结果显示,系统的分辨率可达到5nm,且具有良好的重复性和线性度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

光栅干涉论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于干涉型光纤水听器技术,设计实现了外径为20 mm的光纤光栅型拖曳水听器阵列。首先利用多波长光纤光栅连续刻写技术实现了单纤"无熔点"的光纤水听器阵列,水听器单元的平均声压灵敏度达到-143.9 dB,起伏幅度小于3 dB。利用弱反光栅组阵技术抑制了光栅阵列中的串扰噪声,串扰噪声抑制达到53 dB;利用叁路偏振分集接收技术消除了阵列中的偏振衰落噪声。最终制作了外径为20 mm的32元光纤光栅拖曳水听器阵列。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光栅干涉论文参考文献

[1].邢旭,常笛,胡鹏程,谭久彬.空间分离式外差二自由度平面光栅干涉仪[J].光学精密工程.2019

[2].郭振,高侃,杨辉,代志国,吴昺炎.外径20mm的光纤光栅干涉型拖曳水听器阵列[J].光学学报.2019

[3].Peng-cheng,HU,Di,CHANG,Jiu-bin,TAN,Rui-tao,YANG,Hong-xing,YANG.位移测量光栅干涉仪综述(英文)[J].FrontiersofInformationTechnology&ElectronicEngineering.2019

[4].束名扬,陈健.基于最小二乘法的光栅干涉传感细分误差校正研究[J].机电工程.2019

[5].孔令雯,蔡文魁,施立恒,郭冬梅,夏巍.基于利特罗式激光反馈光栅干涉的微位移测量技术[J].中国激光.2019

[6].钱国林,吴建宏,李朝明,成珏飞.全息光栅干涉条纹叁维锁定系统的设计[J].光学学报.2019

[7].夏野.基于ZEMAX的光栅干涉仪仿真[D].电子科技大学.2018

[8].王磊杰,张鸣,朱煜,鲁森,杨开明.超精密外差利特罗式光栅干涉仪位移测量系统[J].光学精密工程.2017

[9].刘尧.基于双光栅干涉技术的焦距测量系统设计及其关键技术研究[D].南京理工大学.2017

[10].毕江林.基于数字相位原理的光栅干涉位移传感技术研究[D].哈尔滨工业大学.2017

论文知识图

飞秒激光刻写光纤光栅的光路图剪切干涉仪中的4f系统示意图台阶波前干涉条纹图考虑误差时的相移干涉条纹(a)0.2r(b)...海德汉公司提出的叁光栅干涉系...成像光谱仪成像工作过程

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光栅干涉论文_邢旭,常笛,胡鹏程,谭久彬
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