高精度12倍光学细分异质激光干扰仪用于短距离测量

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 精密工程 精密工程是指精密的工程.
• 计量学 计量学 计量学

背景情况:

• 异质激光干扰仪对于纳米级控制在五轴机床和石版等超精密机械中至关重要.
• 由于光学分类和空间定位限制,传统方法在测量准确度上面临限制.
• 提高理论分辨率极限需要提高测量镜组准确度.

研究的目的:

• 为短距离测量提出一个高精度的12倍光学细分异质激光干扰仪.
• 克服传统异质基方法的局限性,包括精度降低和调整困难.
• 为了提高在短距离干涉测量的多普勒频率转移信息的利用.

主要方法:

• 开发一种新的12倍光学细分镜组,用于异质干扰测量.
• 引入空间定位和相同光路径原则.
• 利用多普勒频率转移信息叠加特征进行增强测量.

主要成果:

• 拟议的干扰仪实现了理论分辨率优于0.103nm.
• 实验结果表明,动态分辨率优于1nm.
• 在垂直和水平运动状态中的动态误差分别为±10 nm@20 mm和35 nm@20 mm. 稳定步骤测量误差在±1nm以内.

结论:

• 12倍光学细分异质激光干扰仪有效地解决了超精度测量的挑战.
• 拟议的方法在短距离,高精度应用中比传统的4倍分区系统具有显著的优势.
• 这种技术对于超精确的定位和位移测量非常有效,在先进的制造和科学仪器仪表中具有广泛的应用.