Y型多針孔干涉儀及其在絕對(duì)位置坐標(biāo)測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、自 Michelson干涉儀問(wèn)世以來(lái)，光學(xué)干涉測(cè)量技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在距離測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。絕對(duì)距離測(cè)量是一種無(wú)導(dǎo)軌測(cè)量技術(shù)，它是指不需要在兩測(cè)量點(diǎn)之間架設(shè)測(cè)量導(dǎo)軌即可測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，涉及高精度絕對(duì)距離或空間坐標(biāo)測(cè)量的問(wèn)題越來(lái)越多，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)難以需要。這就促進(jìn)了對(duì)絕對(duì)距離測(cè)量技術(shù)的研究，發(fā)展了許多新的絕對(duì)距離測(cè)量方法，如白光干涉測(cè)量法、多波長(zhǎng)干涉測(cè)量法、外差干涉測(cè)量法、激光自混合干涉法等。絕對(duì)

2、距離測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)化了測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)和測(cè)量過(guò)程，避免了在測(cè)量時(shí)累加計(jì)數(shù)產(chǎn)生的誤差。然而這些方法大都難以直接用于三維絕對(duì)坐標(biāo)的測(cè)量。最近 Rhee等人提出了一種基于點(diǎn)衍射干涉儀測(cè)量絕對(duì)位置坐標(biāo)的方法。這種方法雖然能夠測(cè)量絕對(duì)位置坐標(biāo)，但是需要用到復(fù)雜的精密相移裝置，迭代算法計(jì)算量大，并且要至少采集三幅干涉圖樣才能完成測(cè)量，因此動(dòng)態(tài)測(cè)量難以實(shí)現(xiàn)。本論文提出并研究了一種基于Y型多針孔干涉儀的絕對(duì)位置坐標(biāo)測(cè)量方法，這種方法能夠直接測(cè)量空間中待測(cè)點(diǎn)的

3、絕對(duì)位置坐標(biāo)而不需要任何相移裝置。論文主要內(nèi)容如下:
　　1.綜述了光學(xué)干涉測(cè)長(zhǎng)技術(shù)的歷史背景及研究現(xiàn)狀。對(duì)近年來(lái)發(fā)展的幾種典型的距離測(cè)量方法進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。重點(diǎn)介紹了多波長(zhǎng)干涉法、外差干涉法、白光干涉法、激光自混合干涉法、點(diǎn)衍射干涉法的測(cè)量原理和特點(diǎn)。
　　2.提出了一種基于Y型多針孔抽樣板的新型多針孔干涉波前測(cè)量。該方法是讓被測(cè)量物波先通過(guò)一個(gè) Y型多針孔板，然后再用圖像傳感器記錄物波經(jīng)過(guò)多針孔板后的夫瑯和費(fèi)衍射強(qiáng)度分布

4、，最后借助計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)提取出被測(cè)物波的振幅和相位分布信息。該方法不需要任何迭代算法，節(jié)省了處理的時(shí)間，特別適用于實(shí)時(shí)波前檢測(cè)和衍射成像。論文中介紹了該方法的原理，實(shí)驗(yàn)證明了該方法的可行性，并分析了抽樣點(diǎn)數(shù)、衍射距離等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
　　3.提出了一種利用Y型多針孔干涉儀測(cè)量絕對(duì)位置坐標(biāo)的方法。該方法是基于Y型多針孔干涉儀測(cè)量波前的原理，通過(guò)對(duì)待測(cè)點(diǎn)源的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖樣進(jìn)行傅里葉逆變換，并提取其中與多針孔板上測(cè)量孔相對(duì)應(yīng)點(diǎn)