專利名稱：納米激光器測尺及實現(xiàn)納米測量的細分方法
技術領域：
本發(fā)明屬于基于激光的精密計量技術領域。
背景技術：
中國專利“位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法”(ZL 199103514.3)通過綜合利用幾種激光物理現(xiàn)象，如激光頻率分裂現(xiàn)象、激光模競爭現(xiàn)象、激光功率調諧現(xiàn)象等，將一個激光縱模間隔，劃分成4個寬度相等且具有不同偏振態(tài)的出光區(qū)域(o光區(qū)，o光e光共存區(qū)，e光區(qū)，無光區(qū))，從而使得一支普通HeNe激光器變成了一種不利用干涉現(xiàn)象但具有自標定功能又相對簡單的位移傳感儀器。該方法具有λ/8的位移測量分辨率(對于波長為0.6328μm的HeNe激光器，λ/8為79nm)。
中國發(fā)明專利申請“以貓眼作腔鏡的位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”(申請?zhí)?00310115540.6)使用一個“貓眼”來代替“位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”中的一個反射鏡，完全克服了上一專利中因腔鏡擺動造成的激光腔失調，將系統(tǒng)的測量范圍提高到了十幾個毫米(分辨率仍為79nm)并已儀器化。根據(jù)理論分析和實驗驗證，“貓眼”的使用完全能夠使系統(tǒng)的測量范圍達到30、40甚至50mm，但對于用戶的更高要求(更高分辨率、更高精度)仍難以滿足。系統(tǒng)測量誤差主要來自兩個方面1、儀器的量化誤差，“位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”原理上是通過偏振態(tài)的改變來測量的，每一次偏振態(tài)的改變代表位移變化79nm，這將造成在實際測量過程中，至少有頭尾兩個脈沖的誤差(2×79nm＝158nm)。2、四區(qū)不均等造成的誤差。嚴格地說，很難使“位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”的功率調諧曲線中的四個區(qū)分得完全均等，尤其，當測量范圍變大時，縱模間隔隨腔長的變化而有較大變化，而出光帶寬因“貓眼腔”的極低失調特性而基本保持不變，此時四區(qū)不均等的狀況將非常明顯。例如，如果半內腔HeNe激光器的放電管長為100mm，且腔長可從110mm到140mm間變化，即系統(tǒng)的測量范圍為30mm時，則激光器的縱模間隔相應的從1364MHz變到1071MHz。假設在腔長為140mm時，四區(qū)完全等，則在腔長等于110mm時，無光區(qū)將比其它三個區(qū)要寬；出光帶寬只占據(jù)(3/4×1071)/1364個縱模間隔，故誤差為3λ/8-0.59λ/2＝50.62nm，這也是一個相對較大的誤差。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在“以貓眼作腔鏡的位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”的基礎上，利用系統(tǒng)可溯源到光波長的特性和自校準能力，采用計大數(shù)、測小數(shù)的方法，通過增加一個精密的微位移壓電傳感器，即PZT，和適當?shù)目刂齐娐穼υ邢到y(tǒng)的分辨率進行更大程度的細分，以實現(xiàn)低成本，高性能(高分辨率，高精度，大范圍)的納米位移測量。
本發(fā)明所述的納米激光器測尺，其特征在于它含有可動測桿6，它的一端與待測位移的物體接觸；全外腔HeNe激光器，含有貓眼逆反鏡7，它與可動測桿6的另一端相連；
與貓眼逆反鏡7同光軸安裝的激光器腔體，它含有增益管9以及沿光軸方向分別安裝在增益管兩側的增透窗片8和10，其中增透窗片8或10的周邊裝有加力環(huán)，使其成為一個應力雙折射元件，把單頻激光變成具有兩個正交偏振方向的雙頻激光；凹面輸出鏡11位于增透窗片10一側，輸出上述兩個頻率的正交偏振光；微位移壓電傳感器12，粘接于凹面輸出鏡11另一側，可使凹面輸出鏡11沿光軸方向做細微移動；石英管18，一側有開口，供可動測桿6滑移，另一側的開口則與微位移壓電傳感器12粘連；偏振分光鏡13，位于石英管18一端的外側，分離自凹面輸出鏡11輸出的共束的兩正交偏振光；兩個光電探測器14，接收偏振分光鏡13分開的兩束不同頻率的正交偏振光；信號處理電路15，它的兩個輸入端分別與兩個光電探測器14的信號輸出相連；高壓放大器16，它與信號處理電路15互連；顯示設備17，它與信號處理電路15相連。
本發(fā)明所述的納米激光器測尺，其特征還在于它含有可動測桿6，它的一端與待測位移的物體接觸，另一端同微位移壓電傳感器12相連；半內腔HeNe激光器含有貓眼逆反鏡7，它與微位移壓電傳感器12相粘連，并可在其作用下作細微的移動；與貓眼逆反鏡7同光軸安裝的激光管腔體，它含有增益管9以及沿光軸方向分別安裝在增益管9兩側的增透窗片8和凹面輸出鏡11，其中增透窗片8位于貓眼逆反鏡7的一側；晶體石英19，同光軸地位于貓眼逆反鏡7與增透窗片8之間，它把單頻激光變成具有兩個頻率的正交偏振光，并從凹面輸出鏡11處輸出；上端開口的平板支架20，一側有開口，與可動測桿6滑動連接，另一側也有開口并與凹面輸出鏡11相連，同時，平板支架的內底面分別固連著晶體石英19與增益管9；偏振分光鏡13，位于凹面輸出鏡11的出光側，分離自凹面輸出鏡11輸出的共束的兩正交偏振光；兩個光電探測器14，接收偏振分光鏡13分開的兩束不同頻率的正交偏振光；信號處理電路15，它的兩個輸入端分別與兩個光電探測器14的信號輸出相連；高壓放大器16，它與信號處理電路15互連；顯示設備17，它與信號處理電路15相連。
本發(fā)明所述的納米激光器測尺，其中信號處理電路，其特征在于所述的信號處理電路(15)含有電流/電壓轉換器，即I/V轉換器，它的兩輸入端分別接收來自兩個光電探測器14的輸出的光電流信號；前置放大和濾波器，它的兩個輸入端分別同I/V轉換器的兩個輸出端相連；依次連接的減法器、過零比較器以及邊緣檢測與整形電路，其中，減法器的兩輸入端分別與前置放大和濾波器的o光、e光功率調諧信號輸出端相連；依次串接的隔離放大器、滯回比較器以及判向電路，其中隔離放大器的兩個輸入端分別與前置放大和濾波器的o光、e光功率調諧信號輸出端相連，滯回比較器的比較信號輸入端與一個電阻分壓電路的可調電壓輸出端相連，與門，它的兩個輸入端分別與滯回比較器的一輸出端及邊緣檢測和整形電路的對應于高、低等光強點的正向脈沖輸出端相連；多位十進制加減計數(shù)器，它的計數(shù)控制信號輸入端與判向電路的輸出端相連，它的計數(shù)信號輸入端和與門的高等光強點脈沖輸出端相連；單片機，它的中斷觸發(fā)端INT反向經過一個反相器后和與門的高等光強點脈沖輸出端相連，它的清零信號輸出端與多位十進制加減可逆計數(shù)器的相應輸入端相連，它的8位計數(shù)信號輸入端與多位十進制加減計數(shù)器的相應輸出端相連；它的12位數(shù)字線性驅動電壓信號輸出端經D/A轉換后與高壓放大器的驅動信號輸入端相連。它的另外一些輸出端作為數(shù)碼顯示的輸入。
本發(fā)明所述的基于納米激光器測尺而提出的實現(xiàn)納米測量的細分方法，其特征在于它依次含有如下步驟第1步清零，信號處理電路15輸出線性電壓驅動微位移壓電傳感器12，改變激光器的腔長，直到兩偏振光處于高等光強狀態(tài)；此時，使計數(shù)器、顯示器清零，并記錄當前加于微位移壓電傳感器12上的電壓值U1；第2步計大數(shù)，此時，單片機不斷讀取多位十進制加減計數(shù)器中記錄的高等光強點脈沖的個數(shù)，再乘以λ/2得到大數(shù)值，λ為光波波長；第3步單片機判斷是否處于等光強點狀態(tài)若是，則結束測量；若否，則改變D/A轉換器的輸出值，進入測小數(shù)階段，直至等光強點出現(xiàn)，并記錄當前加在微位移壓電傳感器12上的電壓值U2；第4步把上述由微位移壓電傳感器上電壓改變量U2-U1得到的小數(shù)位移值同計大數(shù)得到的大數(shù)值相疊加，得到最終位移測量結果本方法在“以貓眼作腔鏡的位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”的基礎上，增加的微位移壓電傳感器，即PZT，和待測物體共同改變腔長。輸出的正交偏振光束經偏振分光鏡分光后，繼而投射到兩支光電探測器上，并由后續(xù)電路進行計大數(shù)、測小數(shù)處理，得到位移測量結果并輸出。測量前，PZT先改變腔長，使系統(tǒng)處于功率調諧曲線的起始狀態(tài)(輸出高等光強點)，消除了以前專利中起始第1個脈沖的誤差(79nm)。然后在大范圍內的位移測量中，對功率調諧曲線所經過的周期數(shù)計數(shù)(計大數(shù))，最后用PZT測最后一個沒有被校準的周期(測小數(shù))，從而可達到更高精度、更高分辨率(10～20nm)。


圖1、同一增益管時，不同腔長的功率調諧曲線對比。
圖2、使“納米激光器測尺”實現(xiàn)納米位移測量的細分方法的實施例一(全外腔結構)
圖3、使“納米激光器測尺”實現(xiàn)納米位移測量的細分方法的實施例二(半內腔結構)圖4、使“納米激光器測尺”實現(xiàn)納米位移測量的細分方法中采用的電路框圖。
圖5、使“納米激光器測尺”實現(xiàn)納米位移測量的細分方法中測量過程流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明是基于激光頻率每變化一個縱模間隔，腔長變化λ/2原理上，通過利用系統(tǒng)的自校準的特性，以達到計大數(shù)、測小數(shù)的目的，即整數(shù)個λ/2的位移通過脈沖計數(shù)，不足半個波長的位移利用微位移壓電傳感器，即PZT，來測量。其基本原理為在駐波激光器中，如專利ZL 199103514.3所述，激光的頻率變化和腔長改變滿足dv=-vLdL,---(1)]]>式中v為激光頻率，L為腔長。通過頻率分裂和模競爭，使功率調諧曲線中任一個縱模間隔(Δ)范圍平均分成4等份，故可實現(xiàn)λ/8分辨率的可判向位移測量。但系統(tǒng)存在如下現(xiàn)實隨著腔長的改變量加劇，縱模間隔(Δ＝c/2L)必將隨之改變，因出光帶寬基本保持不變，必定出現(xiàn)如圖1中a)和b)兩種不同形式的功率調諧曲線。由于系統(tǒng)中HeNe激光實為一個正交偏振的雙頻激光器(腔中雙折射元件)，所以圖中1和2便分別為o光和e光形成的功率調諧曲線。由圖可以發(fā)現(xiàn)1和2之間存在高等光強點3和低等光強點4，且由電平閾值5分出的四個區(qū)是不均等的，必將給測量結果帶來誤差。
但我們可以發(fā)現(xiàn)，不管四區(qū)均勻與否，曲線中任何相鄰的一對高等光強點間，為一縱模間隔，對應的腔長變化為dL=-LvΔ=-Lv×c2L=-λ/2,---(2)]]>式中c為光速。即“頻率每改變一個縱模間隔(周期)，腔長改變λ/2”，這一點是恒成立的，也就為我們進行細分的基本立足點。另外系統(tǒng)中不需要穩(wěn)頻，上述兩式中采用的是平均波長的概念。
本發(fā)明的特征在于實現(xiàn)上述細分方法的“納米激光器測尺”，由一支半內腔或全外腔HeNe激光器，腔內用于頻率分裂的雙折射元件，細微改變腔鏡位置的微位移壓電傳感器，即PZT，腔外偏振分光棱鏡，兩個光電探測器和相應的測量電路及驅動PZT的高壓放大器等構成。其特征在于所述的半內腔或全外腔的激光器的一個或兩個腔鏡都可沿激光軸移動，腔長也隨之改變。為了近一步提高系統(tǒng)測量的分辨率和精度，與前面專利不同的是上述可動腔鏡之一與PZT粘連，因電壓改變，可在1～2μm的范圍內移動，且同待測物體的位移共同控制腔長的改變。
所述的共同控制腔長為待測物體通過一測桿或直接接觸腔鏡，大范圍的改變其位置，該腔鏡每移動λ/2，系統(tǒng)便產生一個計數(shù)脈沖，實現(xiàn)計大數(shù)。而PZT則將最后不足λ/2的位移補充到λ/2，據(jù)施加的電壓，實現(xiàn)精測。
所述微位移壓電傳感器，即PZT，由D/A轉換器輸出一線性的并經高壓放大器放大的電壓驅動，在一定電壓范圍內能夠線性伸縮或經計算機程序補償后能產生一線性位移。另外該PZT具有高分辨率的定位精度。
上述的高壓放大器具有極高的穩(wěn)定輸出(長時間穩(wěn)定和極低的溫度漂移)，極好的電壓精度和極佳的線性度。另外它能輸出一個穩(wěn)定的靜態(tài)直流輸出電壓，同時隨著D/A輸出的改變，放大器的輸出在一個以上述靜態(tài)直流輸出電壓為中心的電壓范圍內線性變化，在該電壓范圍內，PZT具有良好的線性。
實施例1；(圖2)可動測桿6(同待測物體接觸，因位移而移動)上的貓眼逆反鏡7通過增透窗片8和10，同增益管9及凹面輸出鏡11構成一個全外腔的HeNe激光器。增透窗片8上的加力環(huán)使其成為一個應力雙折射元件，將單頻激光變成具有兩個頻率的正交偏振光并從11輸出。凹面輸出鏡11粘連在一微位移壓電傳感器，即PZT，12上，可做細微移動。正交偏振光經偏振分光鏡13分光后分別投射到兩光電探測器14上。在電路15中，光信號轉成電信號并被處理。在測量過程中15可送出一掃描信號經高壓放大器16驅動PZT 12，同時將測量結果送17顯示輸出。除電路15，高壓放大器16和顯示設備17外，其它部件都封裝于一石英管18中。
實施例2(圖3)同例1，可動測桿6上的貓眼逆反鏡7通過增透窗片8和增益管9及凹面輸出鏡11構成一個半內腔的HeNe激光器。與圖2不同的是激光的頻率分裂不是由應力雙折射而是由晶體石英19造成。PZT 12不與凹面輸出鏡11相連而是粘連于測桿6和貓眼7之間。激光束同樣經偏振分光器13分束后投射到光電探測器14上。電路15處理光信號、計算測量結果并送17顯示輸出。高壓放大器16受15控制，以驅動PZT 12。除電路部分外，系統(tǒng)各部件安裝于-平板支架20上。
對于電路15的具體框圖可參見圖4，系統(tǒng)流程圖參見圖5。采用上述兩種實施結構預計分辨率可達10nm，測量范圍為50mm。
圖4系統(tǒng)的電路框圖。光信號經I/V轉換、放大和濾波后于①處形成o光，e光的功率調諧曲線，兩者相減后經過零比較，于②處形成跳變的方波信號，再經邊緣檢測與整形，每一個高、低等光強點便可于③處形成一個正向脈沖。同時功率調諧曲線和④處的比較電平比較形成高低電平，其一方面可送⑤處通過與門，作為高等光強點的選通信號，另一方面經判向電路產生一判向信號于⑥處控制計數(shù)器的加減計數(shù)。經與門選通后的高等光強點脈沖一則可作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，也可在⑦處成為單片機系統(tǒng)的外部中斷信號，在清零階段和測小數(shù)階段，此信號可作為高等光強點到來的判斷依據(jù)，否則一直改變D/A的輸出，于⑧處輸出放大后的電壓以驅動PZT，直至⑦處出現(xiàn)中斷信號為止。
本發(fā)明的方法依次含有以下步驟1.選擇比較電平。計算機控制PZT，自動掃描腔長，并實時記錄整個測量范圍中各處功率調諧曲線中高、低等光強點的強度(零光強點也是低等光強點)。在界于所有高、低等光強點的電平之間選取一個中間電平值，作為測量電路的比較電平。這樣，與“位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)”一樣，將功率調諧曲線分成4個具有不同偏振狀態(tài)的區(qū)，以實現(xiàn)系統(tǒng)測量判向。
2.系統(tǒng)調零。開機熱平衡后，觸發(fā)清零按鈕，系統(tǒng)通過D/A輸出一線性電壓(經高壓放大器放大)驅動PZT以改變腔長，使激光器輸出功率調諧曲線位于-高等光強時時停止。計數(shù)器清零，數(shù)碼顯示清零，測量準備結束。
3.計大數(shù)。待測物體因位移變化推動測桿改變腔長，激光器每輸出一個高等光強點，電路產生一個脈沖。根據(jù)四區(qū)出現(xiàn)的順序，將此脈沖送入可逆計數(shù)器實現(xiàn)加1或減1操作。
4.測小數(shù)。位移停止變化時，判斷激光器輸出的兩偏振光是否處于高等光強點。否則根據(jù)位移方向線性加減PZT上電壓，輕微推動腔鏡，改變腔長，直到出現(xiàn)等光強點，記錄電壓的改變量。通過計算機的線性補償，便可得到最后一個不足半個波長的精測位移量。
5.結果輸出。將計大數(shù)和測小數(shù)兩部分結果疊加，將最終結果輸出。
圖5納米激光器測尺位移測量細分方法中測量過程流程圖。測量過程實分為三個子過程清零，計大數(shù)和測小數(shù)。a)清零時程序輸出線性電壓驅動PZT改變腔長，使系統(tǒng)處于輸出高等光強點狀態(tài)。此時計數(shù)器清零，顯示器清零，并計錄當前PZT上電壓值U1。b)計大數(shù)時不斷讀取計數(shù)器中所記錄的高等光強點脈沖的個數(shù)，乘以λ/2得到大數(shù)結果。c)計大數(shù)結束，判斷是否處于高等光強點狀態(tài)，如是，則測量結束，否則改變D/A輸出實行測小數(shù)，直至等光強點出現(xiàn)，并記錄當前電壓值U2。最后將兩步結果疊加，得到最終位移結果。
權利要求
1.納米激光器測尺，其特征在于，它含有可動測桿(6)，它的一端與待測位移的物體接觸；全外腔HeNe激光器，含有貓眼逆反鏡(7)，它與可動測桿(6)的另一端相連；與貓眼逆反鏡(7)同光軸安裝的激光器腔體，它含有增益管(9)以及沿光軸方向分別安裝在增益管兩側的增透窗片(8)和(10)，其中增透窗片(8)或(10)的周邊裝有加力環(huán)，使其成為一個應力雙折射元件，把單頻激光變成具有兩個正交偏振方向的雙頻激光；凹面輸出鏡(11)位于增透窗片(10)一側，輸出上述兩個頻率的正交偏振光；微位移壓電傳感器，即PZT，(12)，粘接于凹面輸出鏡(11)另一側，可使凹面輸出鏡(11)沿光軸方向做細微移動；石英管(18)，一側有開口，供可動測桿(6)滑移，另一側的開口則與微位移壓電傳感器，即PZT，(12)粘連；偏振分光鏡(13)，位于石英管(18)一端的外側，分開自凹面輸出鏡(11)輸出的共束的兩正交偏振光；兩個光電探測器(14)，接收偏振分光鏡(13)分開的兩束不同頻率的正交偏振光；信號處理電路(15)，它的兩個輸入端分別與兩個光電探測器(14)的信號輸出相連；高壓放大器(16)，它與信號處理電路(15)互連；顯示設備(17)，它與信號處理電路(15)相連。
2.納米激光器測尺，其特征在于，它含有可動測桿(6)，它的一端與待測位移的物體接觸，另一端同微位移壓電傳感器，即PZT，(12)相連；半內腔HeNe激光器含有貓眼逆反鏡(7)，它與微位移壓電傳感器，即PZT，(12)相粘連，并可在其作用下作細微的移動；與貓眼逆反鏡(7)同光軸安裝的激光管腔體，它含有增益管(9)以及沿光軸方向分別安裝在增益管(9)兩側的增透窗片(8)和凹面輸出鏡(11)，其中增透窗片(8)位于貓眼逆反鏡(7)的一側；晶體石英(19)，同光軸地位于貓眼逆反鏡(7)與增透窗片(8)之間，它把單頻激光變成具有兩個頻率的正交偏振光，并從凹面輸出鏡(11)處輸出；上端開口的平板支架(20)，一側有開口，與可動測桿(6)滑動連接，另一側也有開口并與凹面輸出鏡(11)相連，同時，平板支架的內底面分別固連著晶體石英(19)與增益管(9)；偏振分光鏡(13)，位于凹面輸出鏡(11)的出光側，分離自凹面輸出鏡(11)輸出的共束的兩正交偏振光；兩個光電探測器(14)，接收偏振分光鏡(13)分開的兩束不同頻率的正交偏振光；信號處理電路(15)，它的兩個輸入端分別與兩個光電探測器(14)的信號輸出相連；高壓放大器(16)，它與信號處理電路(15)互連；顯示設備(17)，它與信號處理電路(15)相連。
3.權利要求1或2中的任何一項納米激光器測尺，其特征在于，所述的信號處理電路(15)含有電流/電壓轉換器，即I/V轉換器，它的兩輸入端分別接收來自兩個光電探測器(14)的輸出的光電流信號；前置放大和濾波器，它的兩個輸入端分別同I/V轉換器的兩個輸出端相連；依次連接的減法器、過零比較器以及邊緣檢測與整形電路，其中，減法器的兩輸入端分別與前置放大和濾波器的o光、e光功率調諧信號輸出端相連；依次串接的隔離放大器、滯回比較器以及判向電路，其中隔離放大器的兩個輸入端分別與前置放大和濾波器的o光、e光功率調諧信號輸出端相連，滯回比較器的比較信號輸入端與一個電阻分壓電路的可調電壓輸出端相連，與門，它的兩個輸入端分別與滯回比較器的一輸出端及邊緣檢測和整形電路的對應于高、低等光強點的正向脈沖輸出端相連；多位十進制加減計數(shù)器，它的計數(shù)控制信號輸入端與判向電路的輸出端相連，它的計數(shù)信號輸入端和與門的高等光強點脈沖輸出端相連；單片機，它的中斷觸發(fā)端INT反向經過一個反相器后和與門的高等光強點脈沖輸出端相連，它的清零信號輸出端與多位十進制加減可逆計數(shù)器的相應輸入端相連，它的8位計數(shù)信號輸入端與多位十進制加減計數(shù)器的相應輸出端相連；它的12位數(shù)字線性驅動電壓信號輸出端經D/A轉換后與高壓放大器的驅動信號輸入端相連。它的另外一些輸出端作為數(shù)碼顯示的輸入。
4.基于權利1、3或2、3中的任何一項所述的納米激光器測尺而提出的位移測量細分方法，其特征在于，它依次含有如下步驟第1步清零，信號處理電路(15)輸出線性電壓驅動微位移壓電傳感器，即PZT，(12)改變激光器的腔長，直到兩偏振光處于高等光強狀態(tài)；此時，使計數(shù)器、顯示器清零，并記錄當前加于微位移壓電傳感器，即PZT，(12)上的電壓值U1；第2步計大數(shù)，此時，單片機不斷讀取多位十進制加減計數(shù)器中記錄的高等光強點脈沖的個數(shù)，再乘以λ/2得到大數(shù)值，λ為光波波長；第3步單片機判斷是否處于等光強點狀態(tài)若是，則結束測量；若否，則改變D/A轉換器的輸出值，進入測小數(shù)階段，直至等光強點出現(xiàn)，并記錄當前加在微位移壓電傳感器，即PZT，(12)上的電壓值U2；第4步把上述由微位移壓電傳感器，即PZT(12)上電壓改變量U2-U1得到的小數(shù)位移值同計大數(shù)得到的大數(shù)值相疊加，得到最終位移測量結果。
全文摘要
納米激光器測尺及其實現(xiàn)納米測量的細分方法屬于激光精密計量技術領域，其特征在于它在以貓眼作腔鏡的位移自傳感HeNe激光器系統(tǒng)的基礎上，增加一個可和待測物體共同改變腔長的精密的微位移壓電傳感器，即PZT。輸出的正交偏振光經偏振分光鏡分光后，投射到兩支光電探測器上，并由其后續(xù)電路進行計大數(shù)、測小數(shù)處理，得到位移測量結果并輸出。它在測量前，用輸出等光強電的辦法，消除了現(xiàn)有技術中起始脈沖的誤差，再在大范圍的位移測量過程中，對功率調諧曲線所經過的周期數(shù)計數(shù)，最后，用微位移壓電傳感器測量最后一個沒有被校準的周期，即測小數(shù)，從而達到更高精度、更高分辨率。
文檔編號H01S3/14GK1603739SQ200410088819
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者杜文華, 張書練, 李巖 申請人:清華大學