100m雙頻激光干涉儀光電檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、激光干涉測量技術(shù)以其非接觸、可溯源、精度高的特點廣泛應(yīng)用于超精密加工與裝備制造業(yè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，對干涉測量技術(shù)的測量精度、測量速度與測量范圍提出了更高的目標要求，為了滿足測量需求，干涉信號的頻差帶寬不斷加大、信號強度卻逐漸減弱，并帶來了相應(yīng)的光電信號檢測與信號處理技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)。
　　本課題來源于黑龍江省科技攻關(guān)項目“100m雙頻激光干涉儀”，在闡述了激光光電檢測技術(shù)現(xiàn)狀，分析研究了現(xiàn)有光電檢測技術(shù)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，針對

2、項目測量方案帶來的檢測信號頻帶寬，信號弱，相位差漂移等技術(shù)難點問題，設(shè)計了一種低噪，高頻帶大增益，低相位差漂移的光電檢測方案，課題主要完成工作如下：
　　(1)針對100m雙頻激光干涉儀采用的多波長分裂合成技術(shù)給光電檢測系統(tǒng)帶來的頻率高、信號弱的問題，分析計算電路帶寬增益積，壓擺率等電路技術(shù)參數(shù)，通過優(yōu)選器件，采用多級放大結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了微弱信號放大處理；
　　(2)針對光電檢測系統(tǒng)頻率高，帶寬大導(dǎo)致模擬電路噪聲難以抑制的問題，

3、分析噪聲來源及特點，采用噪聲阻抗匹配、合理設(shè)計負反饋放大電路、優(yōu)選放大器件和窄帶劃分方法抑制噪聲，并提供高信噪比模擬通道，用以提高系統(tǒng)光電探測力和減小電路相位差擾動；
　　(3)針對環(huán)境溫度擾動帶來的電路相位差漂移問題，設(shè)計基于DSP數(shù)字溫控系統(tǒng)，通過小型的恒溫阱的設(shè)計結(jié)合快速高精度的溫控算法，對光電檢測模塊電路進行控溫，消除了溫度擾動對相位差漂移的影響；
　　(4)針對高頻電路中電磁干擾帶來的相位差擾動問題，分析其產(chǎn)生原因