1.2 本论文的主要工作
本文的主要工作就是深入了解干涉原理及干涉图,在已经获得了干涉条纹的抖动和漂移的测量结果上,用单片机进行编程,将输入的电压信号转换为适当的输出,来控制可调谐激光器的驱动电源。主要工作有:
(1)研究国内外干涉抗振技术发展现状,掌握现有干涉抗振技术的方法及其工作原理,探讨各种抗振技术的优缺点。
(2)对移相干涉仪中的振动偏移信号进行探测并分析。实验中采用一维PSD测振动偏移量。
(3)分析波长调谐抗振干涉技术原理。以600nm波长调谐相移斐索干涉仪为研究对象,阐述波长调谐干涉移相与抗振的原理,选用美国NEWFOCUS公司生产的VORTEX可调谐半导体激光器,研究该激光器的波长调谐机理及其工作模式与调谐方案。
(4)利用单片机对模拟的振动信号进行反馈补偿。设计单片机控制补偿系统,对可调谐激光器进行电压控制,实现振动信号的模拟与反馈信号的补偿。编制单片机控制程序。
(5)分析实验结果。
2 干涉仪抗振技术的发展状况
2.1 自适应主动抗振技术
2.1.1 机电反馈抗振术
机电反馈式干涉仪包含两个基本部分:(1)用探测器探测外界震动引起的条纹移动或者强度变化,即探测振动信号;(2)对振动信号进行处理,转换成与振动信2.1.2 声光频率调制法
2.1.3 电光晶体调制补偿法论文网
2.2 被动抗振
2.2.1 抗振算法
2.2.2 同步移相
3 干涉测量原理
3.1 移相干涉原理
移相干涉原理是在干涉仪的参考光路中引入一个随时间变化的位相调制,从测量干涉场内各点交流的位相差信号中提取出3幅以上的不同移相干涉图形,采用相减和相除等信号处理方法,能有效消除干涉测量系统中固定的系统误差,并可部分减小电噪声、减慢的气流、振动和温度场等随机误差的影响。
图3-1装有一种移相器件的泰曼干涉装置
其参考镜与一压电晶体或陶瓷移相器(PZT)固接,通过驱动电路激励陶瓷压电晶体,带动参考镜产生几分之一波长量级的光程变化,使干涉场产生变化的干涉图样。干涉场的光强分布可表示为
式中, 为干涉场的直流光强分布; 为干涉场的交流光强分布; 为被测波面与参考波面的相位差分布,有时不加区别地称为被测波面相位; 为两支干涉光路中的可变相位。
传统的干涉测量方法是,固定 ,直接判读一幅干涉图中的条纹序号 ,由此获得被测波面的相位信息 = 。由于干涉域的各种噪声、探测与判读的灵敏度限制及不一致性等因素的影响,条纹序号的测量不确定度只能做到0.1,相应的被测波面的面形不确定度在0.1到0.5个波长。现在采集多幅相位变化的干涉图中的光强分布 ,用优良的数值算法解出 。对于给定的干涉场某点(x,y)处,式(3.1)中 、 和 均为未知,至少需 、 和 三幅干涉图才能确定出 。
干涉仪主动抗振系统干涉条纹抖动信号的处理(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_70372.html