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一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制

杨东兴 颜树华 杜列波 王国超 林存宝 邹鹏飞

杨东兴, 颜树华, 杜列波, 王国超, 林存宝, 邹鹏飞. 一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1020-1025.
引用本文: 杨东兴, 颜树华, 杜列波, 王国超, 林存宝, 邹鹏飞. 一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1020-1025.
Yang Dongxing, Yan Shuhua, Du Liebo, Wang Guochao, Lin Cunbao, Zou Pengfei. Design of a miniature single-grating displacement measuring system with nanometer resolution[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 1020-1025.
Citation: Yang Dongxing, Yan Shuhua, Du Liebo, Wang Guochao, Lin Cunbao, Zou Pengfei. Design of a miniature single-grating displacement measuring system with nanometer resolution[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 1020-1025.

一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制

基金项目: 

国家自然科学基金(50875258)

详细信息
    作者简介:

    杨东兴(1983-),男,硕士生,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:nudtyangdongxing@163.com;颜树华(1969-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:yanshuhua996@163.com

    杨东兴(1983-),男,硕士生,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:nudtyangdongxing@163.com;颜树华(1969-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:yanshuhua996@163.com

  • 中图分类号: TH744.3

Design of a miniature single-grating displacement measuring system with nanometer resolution

  • 摘要: 随着纳米技术的广泛应用以及人们对纳米位移测量认识的不断深化,光栅位移测量技术正在受到广泛的关注。在研究反射式光栅位移测量原理的基础上,设计并实现了一种小型化纳米级单光栅位移测量系统,对系统总体设计、光路布局以及软件算法进行了阐述,最后,利用电容位移传感器ASP-10-ILA等辅助仪器进行了对比实验。实验结果表明:在两路信号不完全正交的情况下系统也能实现准确测量,且理论上系统的位移测量分辨率达到1 nm;在电容位移传感器的量程范围内进行小位移对比试验,系统测量均值与参考值最大偏差118 nm,且与拟合直线偏差均小于100 nm;当光栅发生10 mm以上的较大位移时,测量结果与均值的偏差均小于5 ppm。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-14
  • 修回日期:  2012-09-13
  • 刊出日期:  2013-04-25

一种小型化纳米级单光栅位移测量系统的研制

    作者简介:

    杨东兴(1983-),男,硕士生,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:nudtyangdongxing@163.com;颜树华(1969-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:yanshuhua996@163.com

    杨东兴(1983-),男,硕士生,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:nudtyangdongxing@163.com;颜树华(1969-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光电传感与检测方面的研究。Email:yanshuhua996@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(50875258)

  • 中图分类号: TH744.3

摘要: 随着纳米技术的广泛应用以及人们对纳米位移测量认识的不断深化,光栅位移测量技术正在受到广泛的关注。在研究反射式光栅位移测量原理的基础上,设计并实现了一种小型化纳米级单光栅位移测量系统,对系统总体设计、光路布局以及软件算法进行了阐述,最后,利用电容位移传感器ASP-10-ILA等辅助仪器进行了对比实验。实验结果表明:在两路信号不完全正交的情况下系统也能实现准确测量,且理论上系统的位移测量分辨率达到1 nm;在电容位移传感器的量程范围内进行小位移对比试验,系统测量均值与参考值最大偏差118 nm,且与拟合直线偏差均小于100 nm;当光栅发生10 mm以上的较大位移时,测量结果与均值的偏差均小于5 ppm。

English Abstract

参考文献 (15)

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