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干涉條紋跟蹤法

發(fā)布時(shí)間:2016/2/7 14:52:19 訪問次數(shù):3598

   干涉條紋跟蹤法是一種平衡測(cè)量法。在干涉儀測(cè)量鏡位置變化時(shí),通過A290021T-70F光電接收器實(shí)時(shí)地檢測(cè)出干涉條紋的變化。同時(shí)利用控制系統(tǒng)使參考鏡沿相應(yīng)方向移動(dòng),以維持干涉條紋保持靜止不動(dòng)。這時(shí),根據(jù)參考鏡位移驅(qū)動(dòng)電壓的大小可直接得到測(cè)量鏡的位移,圖10.8所示為利用這種原理測(cè)量微小位移的干涉測(cè)量裝置示意圖。這種方法能避免干涉測(cè)量的非線性影響,并且不需要精確的相位測(cè)量裝置;但是跟蹤系統(tǒng)的固有慣牲限制了測(cè)量的快速性,因此只能測(cè)量10 kHz以下的位移變化。

   在干涉測(cè)量中,干涉條紋也可進(jìn)行自動(dòng)分析,通常的做法是,將參考光的相位人為地隨時(shí)間進(jìn)行調(diào)制(即二次調(diào)制),圖10.9所示是二次相位調(diào)制方框圖,與前面圖10.2介紹的對(duì)被測(cè)變量直接進(jìn)行相位調(diào)制形成的干涉條紋相比,這種調(diào)相方法稱為二次相位調(diào)制。它使干涉圖上各點(diǎn)處的光學(xué)相位變換為相應(yīng)點(diǎn)處時(shí)序電信號(hào)的相位,以進(jìn)行動(dòng)態(tài)相位檢測(cè)。利用掃描或陣列檢測(cè)器件分別測(cè)得各點(diǎn)的時(shí)序變化,就能以優(yōu)于旯/100的相位精度和100線對(duì)/mm的空間分辨率測(cè)得干涉條紋的相位分布,從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、高精度和自動(dòng)化檢測(cè)。常用的干涉條紋動(dòng)態(tài)檢測(cè)法包括應(yīng)用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)提取干涉圖信息的外差法、鎖相干涉法和條紋掃描干涉法等,與傳統(tǒng)的方法即從干涉條紋強(qiáng)度分布來求取相位變化,以獲得被測(cè)面形的方法不同,它直接對(duì)相位進(jìn)行檢測(cè)并可實(shí)時(shí)顯示,使檢測(cè)面形的精度達(dá)旯/100以上。這種數(shù)字波面干涉術(shù)的出現(xiàn),標(biāo)志著光學(xué)檢測(cè)技術(shù)和儀器達(dá)到一個(gè)嶄新的水平。

    


   干涉條紋跟蹤法是一種平衡測(cè)量法。在干涉儀測(cè)量鏡位置變化時(shí),通過A290021T-70F光電接收器實(shí)時(shí)地檢測(cè)出干涉條紋的變化。同時(shí)利用控制系統(tǒng)使參考鏡沿相應(yīng)方向移動(dòng),以維持干涉條紋保持靜止不動(dòng)。這時(shí),根據(jù)參考鏡位移驅(qū)動(dòng)電壓的大小可直接得到測(cè)量鏡的位移,圖10.8所示為利用這種原理測(cè)量微小位移的干涉測(cè)量裝置示意圖。這種方法能避免干涉測(cè)量的非線性影響,并且不需要精確的相位測(cè)量裝置;但是跟蹤系統(tǒng)的固有慣牲限制了測(cè)量的快速性,因此只能測(cè)量10 kHz以下的位移變化。

   在干涉測(cè)量中,干涉條紋也可進(jìn)行自動(dòng)分析,通常的做法是,將參考光的相位人為地隨時(shí)間進(jìn)行調(diào)制(即二次調(diào)制),圖10.9所示是二次相位調(diào)制方框圖,與前面圖10.2介紹的對(duì)被測(cè)變量直接進(jìn)行相位調(diào)制形成的干涉條紋相比,這種調(diào)相方法稱為二次相位調(diào)制。它使干涉圖上各點(diǎn)處的光學(xué)相位變換為相應(yīng)點(diǎn)處時(shí)序電信號(hào)的相位,以進(jìn)行動(dòng)態(tài)相位檢測(cè)。利用掃描或陣列檢測(cè)器件分別測(cè)得各點(diǎn)的時(shí)序變化,就能以優(yōu)于旯/100的相位精度和100線對(duì)/mm的空間分辨率測(cè)得干涉條紋的相位分布,從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、高精度和自動(dòng)化檢測(cè)。常用的干涉條紋動(dòng)態(tài)檢測(cè)法包括應(yīng)用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)提取干涉圖信息的外差法、鎖相干涉法和條紋掃描干涉法等,與傳統(tǒng)的方法即從干涉條紋強(qiáng)度分布來求取相位變化,以獲得被測(cè)面形的方法不同,它直接對(duì)相位進(jìn)行檢測(cè)并可實(shí)時(shí)顯示,使檢測(cè)面形的精度達(dá)旯/100以上。這種數(shù)字波面干涉術(shù)的出現(xiàn),標(biāo)志著光學(xué)檢測(cè)技術(shù)和儀器達(dá)到一個(gè)嶄新的水平。

    


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