激光合成波長干涉波長測量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、頻率穩(wěn)定度足夠高的激光器是基于激光干涉原理的測量技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的重要保證。高穩(wěn)頻激光器的問世，為測量以激光波長做為標(biāo)尺的各種間接測量的物理量提供了可能。對激光波長的精確測量在基礎(chǔ)科學(xué)、計(jì)量學(xué)、信息科學(xué)、通信、天文等領(lǐng)域具有越來越重要的意義?，F(xiàn)有的波長測量方法測量精度低、光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾性差，為此，論文提出了基于激光合成波長干涉原理的波長測量方法，旨在實(shí)現(xiàn)激光波長的高精度測量。
　　本論文在對國內(nèi)外激光波長測量方法分析的基礎(chǔ)上，總

2、結(jié)了它們各自的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，提出了兩種激光波長測量方案，即基于單頻正交線偏振光的激光波長測量方案和基于激光合成波長干涉原理的波長測量方案?；趩晤l正交線偏振光的激光波長測量方案對導(dǎo)軌定位精度要求過高，最終本文采用并實(shí)現(xiàn)了基于激光合成波長干涉原理的波長測量方案。論文給出了基于該系統(tǒng)的重要光學(xué)器件的性能指標(biāo)和選擇標(biāo)準(zhǔn)，對該系統(tǒng)的測量范圍進(jìn)行了理論分析，理論分析表明系統(tǒng)的測量范圍取決于參考臂導(dǎo)軌的最小位移和最大行程；對PBS的分光原理進(jìn)行了

3、理論分析，并以此為基礎(chǔ)對激光入射角度偏差給PBS分光性能的影響以及給波長測量系統(tǒng)造成的非線性誤差進(jìn)行了理論分析和仿真，仿真結(jié)果表明非線性誤差造成的合成波長不確定度不超過1.67×10-3；對波長測量系統(tǒng)進(jìn)行了芯片選型并對測量系統(tǒng)進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)；最終設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于激光合成波長干涉原理的波長測量系統(tǒng)。
　　為驗(yàn)證論文構(gòu)建的激光波長測量系統(tǒng)的可行性和有效性，分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：(1)系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合成波長干涉儀的穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表