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(cè)距原理而研制出來(lái)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(hào)處理技術(shù)等多門(mén)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(cè)距法。它具有體積小，測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)器作為反饋單元，對(duì)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(lái)制作光電轉(zhuǎn)換電路。使用一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器件組來(lái)獲得相位差為90°的兩