自混合干涉效应及其在位移测量应用中的进展

作     者：张书练 刘刚 朱钧 李岩 

作者机构：清华大学精密仪器测试技术与仪器国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《自然科学进展》 (PROGRESS IN NATURAL SCIENCE)

年 卷 期：2005年第15卷第7期

页      面：788-798页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 080901[工学-物理电子学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号:60437030) 

主　　题：自混合干涉效应 应用 位移测量技术 位移测量系统 干涉系统 分辨率 相位测量法 垂直偏振光 双频激光器 光回馈 发展概况 研究进展 波长测量 频率变化 测量速度 测量方法 计数法 水平差 光波长 条纹 细分法 分区 相位差 

摘      要：对自混合干涉系统的位移测量研究进展进行了综述.首先对自混合干涉的发展概况进行了介绍,然后着重介绍了基于自混合干涉系统的位移测量系统.文中将基于自混合干涉的位移测量技术分为条纹计数法,模跳测量法,合成波长测量法,拍频测量法,光回馈水平差异测量法,分区细分法.条纹计数法最易于实现,系统最简单,但分辨率低,一般为半个光波长.模跳测量法利用跳模原理进行测量,分为开环和闭环模跳测量法两类,所对应的分辨率分别为40和50 nm.合成波长测量法则利用双激光器同时回馈时两激光器光强条纹相位差异实现位移测量,测量速度和范围相对于传统单激光器相位测量法大大提高.拍频测量法利用光回馈引起激光器频率变化的现象对位移进行测量,系统的分辨率为5nm.光回馈水平差异测量法巧妙运用透镜实现系统不同水平的光回馈, 实现系统的分辨率为20nm.分区细分法则利用双频激光器中两垂直偏振光光强曲线交叉变化的特点,对条纹交叉结果进行分区,能实现分辨率为八分之一光波长.文中同时对各种测量方法的原理进行了介绍,对各自系统的优缺点也进行了评述.