激光干涉位移傳感器的研制.pdf

1、激光干涉位移傳感器是利用激光干涉測距原理而研制出來的一種高精度位移傳感器。它涉及到半導(dǎo)體激光技術(shù)、光學(xué)設(shè)計(jì)、光電轉(zhuǎn)換及信號處理技術(shù)等多門學(xué)科，是以上各學(xué)科交叉應(yīng)用的研究領(lǐng)域。本文在全面分析各種主要高精度位移傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用基于邁克爾遜干涉儀的單頻激光干涉測距法。它具有體積小，測量精度高，反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代超精密加工測量領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。
　　首先，分析邁克爾遜干涉儀及其測距的原理，在此基礎(chǔ)上建立激光干涉位移

2、傳感器的原理框圖，并利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，對光路進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真，使本研制的激光干涉位移傳感器的光路得到優(yōu)化，并獲得了良好的等厚干涉條紋。
　　其次，選用了高質(zhì)量的藍(lán)光半導(dǎo)體激光器件作為激光源。利用一個(gè)功率檢測器作為反饋單元，對激光半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行改進(jìn)，使半導(dǎo)體激光器輸出功率更穩(wěn)定，從而使干涉條紋質(zhì)量更好。另外，還選用了高光電轉(zhuǎn)換速度和效率的藍(lán)光光電轉(zhuǎn)換器件組來制作光電轉(zhuǎn)換電路。使用一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件組來獲得相位差為90°的兩