我國高精度納米分辨率線位移測量技術獲新突破
近日從吉林省科技廳了解到，由長春光機所承擔的應用基礎研究項目——“高精度納米分辨率線位移測量技術研究”，日前在長春通過專家鑒定。鑒定委員會專家一致認為，該項研究所制成的高精度納米測量傳感器樣機達到四倍光學倍頻，技術指標達到國際先進水平。
據介紹，線位移尺寸測量是精密加工制造業的基礎之一。隨著被加工對象加工精度的提高，位移測量儀器必須具有高精度、高分辨率、大量程、體積小、重量輕等特點。市場上的光柵尺、感應同步器、磁柵等傳感器生產廠家眾多，這些廠家生產的傳感器結構簡單、價格低，但分辨率僅在1mm~0.5mm，遠不能滿足要求。此外，少數加工中心使用的雙頻激光干涉儀多是進口或僅有少數國內科研單位單件研制，雖然其精度高，分辨率可達0.01mm，但也有結構復雜、體積龐大、價格高、對環境要求苛刻、穩定性較差等缺點。
據悉，本項目研究了應用衍射光干涉原理進行線位移測量的理論計算及光路設計等各種技術問題，采用衍射光干涉原理實現了高密度光柵的位移信號提取；實現了光學四細分，使光柵原始信號分辨率達到0.6μm；采用光學偏振器件對光干涉條紋進行空間移相，得到具有穩定位相差的四路光電信號，差分處理抑制光電信號的直流電平漂移，增大了信號幅值，提高了測量穩定性。
據介紹，線位移尺寸測量是精密加工制造業的基礎之一。隨著被加工對象加工精度的提高，位移測量儀器必須具有高精度、高分辨率、大量程、體積小、重量輕等特點。市場上的光柵尺、感應同步器、磁柵等傳感器生產廠家眾多，這些廠家生產的傳感器結構簡單、價格低，但分辨率僅在1mm~0.5mm，遠不能滿足要求。此外，少數加工中心使用的雙頻激光干涉儀多是進口或僅有少數國內科研單位單件研制，雖然其精度高，分辨率可達0.01mm，但也有結構復雜、體積龐大、價格高、對環境要求苛刻、穩定性較差等缺點。
據悉，本項目研究了應用衍射光干涉原理進行線位移測量的理論計算及光路設計等各種技術問題，采用衍射光干涉原理實現了高密度光柵的位移信號提取；實現了光學四細分，使光柵原始信號分辨率達到0.6μm；采用光學偏振器件對光干涉條紋進行空間移相，得到具有穩定位相差的四路光電信號，差分處理抑制光電信號的直流電平漂移，增大了信號幅值，提高了測量穩定性。
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