激光技術(shù)論文范文
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第1篇
論文摘要：本文論述了激光探測系統(tǒng)信息接口技術(shù)；討論了激光探測接口的一般設(shè)計思想。
1引言
激光具有波長單一和良好的方向性，所以和傳統(tǒng)的探測方法相比，激光探測具有精度高，抗干擾能力強等特點，在激光測距、激光雷達(dá)、激光告警、激光制導(dǎo)、目標(biāo)識別等軍事領(lǐng)域，都得到了廣泛應(yīng)用。針對不同武器系統(tǒng)的需求，激光探測系統(tǒng)接口呈現(xiàn)出多樣性。
近年來，隨著應(yīng)用需求和集成化度的增加，激光探測系內(nèi)部、激光探測系統(tǒng)和各武器平臺之間集成了不同廠商的硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，由此帶來的異構(gòu)性給探測系統(tǒng)的互操作性、兼容性及平滑升級能力帶來了問題。
對激光探測系統(tǒng)而言，接口技術(shù)的設(shè)計是整個系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)。一個激光探測系統(tǒng)的設(shè)計、實施，有很大的工作量是在接口的處理上，好的接口設(shè)計可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、運行效率、升級能力等，本文以激光探測系統(tǒng)接口技術(shù)為研究對象，著重分析其接口技術(shù)類型、設(shè)計考慮因素和驗證方法。
2激光探測系統(tǒng)幾種主要接口技術(shù)
接口是多要素或多系統(tǒng)之間的公共邊界部分，對激光探測系統(tǒng)的接口包括機械接口、電氣接口、電子接口、軟件接口等，本文著重討論電子接口。按物理電氣特性劃分，常用的激光探測系統(tǒng)接口類型可分為以下幾類：
1TTL電平接口：最通用的接口類型，常用做系統(tǒng)內(nèi)及系統(tǒng)間接口信號標(biāo)準(zhǔn)。驅(qū)動能力一般為幾毫安到幾十毫安，在激光探測系統(tǒng)中主要應(yīng)用是作為長距離的總線數(shù)據(jù)和控制信號的傳輸
2CMOS電平接口：速度范圍與TTL相仿，驅(qū)動能力要弱一些。
3ECL電平接口：為高速電氣接口，速率可達(dá)幾百兆，但相應(yīng)功耗較大，電磁輻射與干擾與較大。
4LVDS電平接口：在標(biāo)準(zhǔn)中推薦的最大操作速率是655Mbps，電流驅(qū)動模式，信號的噪聲和EMI都較小。
5GTL接口電平：低電壓，低擺幅，常用作背板總線型信號的傳輸，雖然使用頻率一般在100MHz以下，但上升沿一般都比較陡，特別是對沿敏感的信號，如時鐘信號。
6RS-232電平接口：為低速串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，電平為±12V，用于DTE與DCE之間的連接。RS-232接口采用不平衡傳輸方式，收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地的電平而言，其共模抑制能力低，傳輸距離近，多用于點對點接口通訊。
7RS-422/RS-485接口：采用平衡方式傳輸，采用差分方式，使其在通訊速率、抗干擾性和傳輸距離較RS-232接口有較大改善。多用于多點接口通迅。RS485電平接口可驅(qū)動32個負(fù)載，忍受-7V到12V共模干擾。
9光隔離接口：能實現(xiàn)電氣隔離，更高速率的器件價格較昂貴。
10線圈耦合接口：電氣隔離特性好，但允許信號帶寬有限
11以太網(wǎng)：經(jīng)常采用的是10Base-T和100Base-T兩種主流標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用激光探測系統(tǒng)和分系統(tǒng)之間的接口通訊和數(shù)據(jù)傳輸。以太網(wǎng)接口具有性價比高、數(shù)據(jù)傳輸速率高、資源共享能力強和廣泛的技術(shù)支持等眾多優(yōu)點。
12USB接口：USB總線接口是一種基于令牌的接口，USB主控制器廣播令牌，總線上的設(shè)備檢測令牌中的地址是否與自身相符，通過發(fā)送和接收數(shù)據(jù)對主機作出響應(yīng)，其最大的優(yōu)點是安裝配置簡單。
3激光探測系統(tǒng)接口方案設(shè)計考慮因素
隨著大規(guī)模數(shù)字處理芯片和高速接口芯片的迅猛發(fā)展，激光探測系統(tǒng)也呈現(xiàn)出智能化、小型化、模塊化的趨勢。在激光探測系統(tǒng)中，信息接口的設(shè)計逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、多節(jié)點、高速等方向展
3.1接口信號傳輸中的干擾噪聲
3.1.1接口信號傳輸中的主要干擾形式
a)串模干擾：雜散信號通過感應(yīng)和輻射的方式進(jìn)入接口信道的干擾。串模干擾的產(chǎn)生原因主要是傳輸中插件等所產(chǎn)生的接觸電勢、熱電勢等噪聲引起的。
b)共模干擾：干擾同時作用在兩根信號往返線上，而且幅指相同。共模干擾產(chǎn)生的原因，主要是傳輸線路較長，在發(fā)送端和接收端之間存在著接地的電位差。
3.1.2接口信號傳輸中的抗干擾措施
a)傳輸線的選擇
為了抑制由于雜散電磁場通過電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)進(jìn)入信道的干擾，接口傳輸線應(yīng)盡量選用雙絞線和屏蔽線，并將屏蔽層接地，而且屏蔽層的接地要于激光探測系統(tǒng)一端浮地的結(jié)構(gòu)形式配合，不要將屏蔽線層當(dāng)作信號線和公用線。
b)傳輸線的平衡和匹配
采用平衡電路和平衡傳輸結(jié)構(gòu)是抑制共模干擾的有力措施。目前廣泛使用的是差分式平衢性線電路，例如RS-422/RS-485標(biāo)準(zhǔn)串口電路。
接口信號傳輸時還要考慮與傳輸線特性阻抗的匹配問題。一般長線傳輸?shù)尿?qū)動器接收器都適用于驅(qū)動特性阻抗為50Ω—150Ω的同軸電纜和雙絞線，一般接口接收器的輸入阻抗要比傳輸線的特性阻抗大，因此要設(shè)法將兩者匹配，最好將發(fā)送端和接收端匹配。
控制信號線的具體配置：控制信號線要和強電、數(shù)據(jù)總線、地址總線分開，盡量選用雙絞線和屏蔽線，并將屏蔽層接地。
c)隔離技術(shù)：電位隔離是常用的抗干擾方法，接口信號采用光電隔離和電磁隔離可以切斷接口內(nèi)外線路的電氣連接，從而減弱露流、地阻抗耦合等傳導(dǎo)性干擾的影響。3.2接口硬件的選擇原則：
3.2.1為各類接口選擇合適的總線接口芯片、接口總線，并設(shè)計具體的接口電路。
3.2.3選擇接口芯片時應(yīng)根據(jù)激光探測系統(tǒng)CPU/MPU類型，總線類型／寬度和系統(tǒng)所完成的功能并按照高效、經(jīng)濟(jì)、可靠，方便、簡單的原則來確定。
3.2.4設(shè)計具體的接口電路應(yīng)具體考慮電源問題
3.2.5數(shù)據(jù)／命令的鎖存和驅(qū)動
激光探測系統(tǒng)內(nèi)部及激光探測系統(tǒng)和其他系統(tǒng)間實施數(shù)據(jù)／命令傳輸時，一般采用數(shù)據(jù)鎖存技術(shù)來適應(yīng)雙方讀寫的時間要求。
3.3接口的實時性
由于激光探測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)膶崟r性要求很高，設(shè)計時要使時鐘抖動、通道間時延、工作周期失真以及系統(tǒng)噪聲最小化，所以設(shè)計接口時盡量選用高通訊速率和同步工作方式。
接口軟件的設(shè)計原則
同步通訊系統(tǒng)軟件設(shè)計要充分考慮數(shù)據(jù)流量的控制，最好在數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)時每隔一段時間插入一段空閑時間，從而保證數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
異步通訊系統(tǒng)軟件設(shè)計要充分考慮合理的數(shù)據(jù)校驗方式，可以根據(jù)系統(tǒng)要求選擇冗余校驗、校驗和、冗余校驗的方法。
4激光探測系統(tǒng)接口方案設(shè)計驗證
構(gòu)建高速有效的激光探測系統(tǒng)接口是非常有挑戰(zhàn)性的，并且設(shè)計者需要在設(shè)計接口前后就考慮多個因素，詳細(xì)的系統(tǒng)級的驗證都是必須的。
4.1設(shè)計前的驗證
基于指令集模擬器和硬件模擬器軟硬件模擬技術(shù)是一種高效、低代價的系統(tǒng)驗證方法。接口設(shè)計軟件采用匯編，C，C++等語言編寫，用戶編寫的接口源程序經(jīng)過交叉編譯器和連接器編譯，輸入到軟件指令集模擬器進(jìn)行軟件模擬。而接口硬件驗證則采用硬件描述語言如VHDL設(shè)計，經(jīng)過編譯后由硬件模擬器模擬。但設(shè)計前的驗證也有一定的局限性，比如只能驗證數(shù)字接口和驗證環(huán)境理想化等缺點。這些都需要設(shè)計后的驗證
4.2設(shè)計后的驗證
最常見的驗證方法是制作模擬激光探測系統(tǒng)內(nèi)部接口和系統(tǒng)間外部接口的通用信號源，通用信號源可以模擬探測系統(tǒng)內(nèi)部的如主回波、時統(tǒng)、顯示、鍵盤等信號，也可以模擬輸入外部操控命令，并將激光探測系統(tǒng)狀態(tài)、測量數(shù)據(jù)等信息顯示輸出。
4.3通過驗證，發(fā)現(xiàn)問題，修改設(shè)計，然后再模擬，最終完成滿足要求的軟硬件接口設(shè)計。
第2篇
0引言
激光熔覆技術(shù)是20世紀(jì)70年代隨著大功率激光器的發(fā)展而興起的一種新的表面改性技術(shù)，是指激光表面熔敷技術(shù)是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進(jìn)行碳鎢激光熔覆后，硬度最高達(dá)2200HV以上，耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后，將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)效益很高的新技術(shù),它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質(zhì)，降低成本,節(jié)約貴重稀有金屬材料，因此,世界上各工業(yè)先進(jìn)國家對激光熔覆技術(shù)的研究及應(yīng)用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術(shù)的設(shè)備及工藝特點
目前應(yīng)用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續(xù)CO2激光熔覆,國內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發(fā)展迅速,主要用于有色合金表面改性。據(jù)文獻(xiàn)報道,采用CO2激光進(jìn)行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數(shù)量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[8]
激光熔覆按送粉工藝的不同可分為兩類:粉末預(yù)置法和同步送粉法。兩種方法效果相似,同步送粉法具有易實現(xiàn)自動化控制,激光能量吸收率高,無內(nèi)部氣孔,尤其熔覆金屬陶瓷,可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能,使硬質(zhì)陶瓷相可以在熔覆層內(nèi)均勻分布等優(yōu)點。
激光熔覆具有以下特點[2、9]：
(1)冷卻速度快(高達(dá)106K/s),屬于快速凝固過程,容易得到細(xì)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的新相,如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等。
(2)涂層稀釋率低(一般小于5%),與基體呈牢固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散結(jié)合，通過對激光工藝參數(shù)的調(diào)整,可以獲得低稀釋率的良好涂層,并且涂層成分和稀釋度可控;
(3)熱輸入和畸變較小,尤其是采用高功率密度快速熔覆時,變形可降低到零件的裝配公差內(nèi)。
(4)粉末選擇幾乎沒有任何限制,特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金;
(5)熔覆層的厚度范圍大,單道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,
(6)能進(jìn)行選區(qū)熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能價格比;
(7)光束瞄準(zhǔn)可以使難以接近的區(qū)域熔敷;
(8)工藝過程易于實現(xiàn)自動化。
很適合油田常見易損件的磨損修復(fù)。
2激光熔覆技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
激光熔覆技術(shù)是—種涉及光、機、電、計算機、材料、物理、化學(xué)等多門學(xué)科的跨學(xué)科高新技術(shù)。它由上個世紀(jì)60年代提出,并于1976年誕生了第一項論述高能激光熔覆的專利。進(jìn)入80年代,激光熔覆技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,近年來結(jié)合CAD技術(shù)興起的快速原型加工技術(shù),為激光熔覆技術(shù)又添了新的活力。
目前已成功開展了在不銹鋼、模具鋼、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、銅合金、鈦合金、鋁合金及特殊合金表面鈷基、鎳基、鐵基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆鐵基合金粉末適用于要求局部耐磨而且容易變形的零件。鎳基合金粉末適用于要求局部耐磨、耐熱腐蝕及抗熱疲勞的構(gòu)件。鈷基合金粉末適用于要求耐磨、耐蝕及抗熱疲勞的零件。陶瓷涂層在高溫下有較高的強度,熱穩(wěn)定性好,化學(xué)穩(wěn)定性高,適用于要求耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化性的零件。在滑動磨損、沖擊磨損和磨粒磨損嚴(yán)重的條件下,純的鎳基、鈷基和鐵基合金粉末已經(jīng)滿足不了使用工況的要求,因此在合金表面激光熔覆金屬陶瓷復(fù)合涂層已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點,目前已經(jīng)進(jìn)行了鋼、鈦合金及鋁合金表面激光熔覆多種陶瓷或金屬陶瓷涂層的研究[1、10]。
3激光熔覆存在的問題
評價激光熔覆層質(zhì)量的優(yōu)劣,主要從兩個方面來考慮。一是宏觀上,考察熔覆道形狀、表面不平度、裂紋、氣孔及稀釋率等;二是微觀上,考察是否形成良好的組織,能否提供所要求的性能。此外,還應(yīng)測定表面熔覆層化學(xué)元素的種類和分布,注意分析過渡層的情況是否為冶金結(jié)合,必要時要進(jìn)行質(zhì)量壽命檢測。
目前研究工作的重點是熔覆設(shè)備的研制與開發(fā)、熔池動力學(xué)、合金成分的設(shè)計、裂紋的形成、擴(kuò)展和控制方法、以及熔覆層與基體之間的結(jié)合力等。
目前激光熔敷技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用面臨的主要問題是:
①激光熔覆技術(shù)在國內(nèi)尚未完全實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要原因是熔覆層質(zhì)量的不穩(wěn)定性。激光熔覆過程中,加熱和冷卻的速度極快,最高速度可達(dá)1012℃/s。由于熔覆層和基體材料的溫度梯度和熱膨脹系數(shù)的差異,可能在熔覆層中產(chǎn)生多種缺陷,主要包括氣孔、裂紋、變形和表面不平度[1]。
②光熔敷過程的檢測和實施自動化控制。
③激光熔覆層的開裂敏感性，仍然是困擾國內(nèi)外研究者的一個難題，也是工程應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化的障礙[1、11]。目前，雖然已經(jīng)對裂紋的形成擴(kuò)進(jìn)行了研究[1]，但控制方法方面還不成熟。
4激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景展望
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,激光熔敷技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,目前已成為國內(nèi)外激光表面改性研究的熱點。激光熔敷技術(shù)具有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,廣泛應(yīng)用于機械制造與維修、汽車制造、紡織機械、航海[12]與航天和石油化工等領(lǐng)域。
目前激光熔覆技術(shù)已經(jīng)取得一定的成果,正處于逐步走向工業(yè)化應(yīng)用的起步階段。今后的發(fā)展前景主要有以下幾個方面:
(1)激光熔覆的基礎(chǔ)理論研究。
(2)熔覆材料的設(shè)計與開發(fā)。
(3)激光熔覆設(shè)備的改進(jìn)與研制。
(4)理論模型的建立。
第3篇
在前面的分析中，本文具體討論了光學(xué)細(xì)分系統(tǒng)的設(shè)計方案。運動距離測量實驗選取光學(xué)四細(xì)分的光學(xué)系統(tǒng)，實驗系統(tǒng)如圖6所示。系統(tǒng)分為光路部分和信號處理部分。mW和0．5mW，反射鏡M4由硅片制成，其反射率大約為0．4。硅片反射鏡M4可調(diào)節(jié)反射方向。角錐棱鏡M1、M2和M3的型號為Agilent10767A，具有非常好的光學(xué)性能。測量導(dǎo)軌選用的是PI公司的M－5x1．DD型號。二維精密電控平移臺（直流電機驅(qū)動）單向重復(fù)定位分辨率達(dá)0．1μm，直線度參數(shù)為0．1μm／200mm，最高運行速度50mm／s，量程為200mm。2個測量角錐棱鏡被安裝在導(dǎo)軌上，通過PI公司的控制軟件在計算機上對導(dǎo)軌的運動進(jìn)行控制，實現(xiàn)對外腔長度的改變。通過運動距離測量結(jié)果與PI導(dǎo)軌運動參數(shù)的一致性可驗證測量方案的可行性。信號處理部分中，由PD探測到的激光自混合干涉信號首先由低噪聲前置放大器（Standford，SR560C）進(jìn)行濾波和放大，一路送入示波器而另一路接著由NI公司的數(shù)據(jù)采集卡（NI6251）進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。采集到的數(shù)字信號送入PC機中由專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件（LabVIEW）實現(xiàn)信號再次細(xì)分以及實時處理重構(gòu)目標(biāo)物體的運動距離。測量過程中，示波器可定性觀察光學(xué)細(xì)分的現(xiàn)象，而數(shù)據(jù)采集卡采集到的信號經(jīng)過計算機的處理可進(jìn)行運動距離測量。
2實驗過程與結(jié)果分析
實驗在同一測量環(huán)境條件下進(jìn)行：恒溫（20℃±1℃），恒濕（50％±3％）。使激光器預(yù)熱2h，激光波長穩(wěn)定在632．8334nm，讓導(dǎo)軌以某一速度勻速運動，然后對采集的信號加入電子五細(xì)分處理。在本實驗系統(tǒng)中，由自混合干涉光路細(xì)分原理可知，一個條紋對應(yīng)的運動距離為λ／8，將此波形通過閾值為0的比較器后得到對應(yīng)的方波信號，再將方波信號n細(xì)分，通過計數(shù)方波的個數(shù)來得到外部物體實際的運動距離。這樣處理后，可以得到的分辨率為λ／8n。一個周期內(nèi)的正弦波通過過零比較器整形成方波信號，五細(xì)分后的波形如圖7所示。這樣通過計數(shù)的方法就可以再次提高分辨率。此外，細(xì)分處理前對干涉信號進(jìn)行了整形，可以顯著增強對于疊加在自混合干涉信號上的高斯噪聲的抗干擾能力，使測量結(jié)果更加穩(wěn)定可靠。在數(shù)字域進(jìn)行細(xì)分時，將上面得到的方波信號改寫成二進(jìn)制碼（1111100000），然后將其右移9次，將其奇數(shù)次和偶數(shù)次的右移結(jié)果兩兩異或，則可以得到（1010101010），即對應(yīng)的五細(xì)分信號及其互補信號（0101010101），實現(xiàn)了對原自混合干涉信號的細(xì)分。將PD探測到的微弱信號進(jìn)行電流－電壓（I－V）轉(zhuǎn)換后，變成電壓信號，經(jīng)高通電路去直流后，再經(jīng)放大電路放大，通過NI公司的數(shù)據(jù)采集卡USB－6251采集，在PC機上編寫LabVIEW程序進(jìn)行細(xì)分計數(shù)處理。信號經(jīng)數(shù)字域電子細(xì)分后，進(jìn)行計數(shù)后就可以重構(gòu)并顯示物體的實時運動距離。測量實驗使用PI精密導(dǎo)軌對實時測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。導(dǎo)軌的移動范圍設(shè)置為0～200mm，每次勻速步進(jìn)20mm，移動速度設(shè)置為5mm／s，步進(jìn)10次，每次導(dǎo)軌的示數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)；該運動過程由電機自動完成，系統(tǒng)對每次的步進(jìn)長度進(jìn)行自動測量記錄并給出實時誤差，連續(xù)記錄幾十組，選擇其中的5組實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過擬合曲線與誤差分析可以看出，實驗結(jié)果與實際運動距離有良好的線性關(guān)系，且重復(fù)性非常的好，實現(xiàn)了使用光學(xué)細(xì)分與電子細(xì)分相結(jié)合的方法對物體的運動距離進(jìn)行實時監(jiān)測，實驗結(jié)果與理論分析吻合。
3討論
激光器作為測量光路的一部分而不能成為一個獨立的、波長穩(wěn)定的光源，其穩(wěn)定性對測量準(zhǔn)確度有很大的影響。空氣折射率的變化和角錐棱鏡的直角誤差也會影響系統(tǒng)的測試精度。1）激光器頻率穩(wěn)定性帶來的累計誤差。實驗中的氦氖激光器輸出光在空氣中傳播的中心波長為632．8334nm，短期頻率穩(wěn)定性為1．5×10－6，因此，在沒有反饋時，激光器波長穩(wěn)定性為δλ＝λδν／ν≈0．9492×10－6μm。當(dāng)自混合效應(yīng)反饋系數(shù)很低時，頻率波動極小。理論計算表明，當(dāng)外腔長度在百毫米量級時，波長穩(wěn)定度可以達(dá)到10－8的測量準(zhǔn)確度，測量不確定度小于0．4μm［9－10］。2）空氣折射率變化帶來的誤差。測量環(huán)境的初始條件：空氣壓強101325Pa，室溫20℃，濕度1333Pa。測量過程中，由溫度、濕度以及壓強傳感器可知，只有環(huán)境溫度會有最大不超過1℃的改變。因此得到折射率的變化為δn≈0．929×10－6。當(dāng)測量長度為200mm時，測距不確定度小于0．3μm［9］。3）角錐棱鏡的直角誤差。角錐棱鏡的直角誤差會直接影響其對光路的反射特性。對于Agilent10767A型號的角錐棱鏡，其3個直角誤差δθ＜5″。玻璃的折射率為1．56，則測量長度為200mm的測距誤差小于0．002μm［11］。由于本實驗系統(tǒng)存在3個角錐，則測距不確定度應(yīng)小于0．006μm。由以上討論可以知道，影響測量精度的最大因素來自于激光的頻率的穩(wěn)定度。理論上實驗系統(tǒng)的測量分辨率可達(dá)到波長的1／40。而實際上，受制于激光頻率的穩(wěn)定程度，在弱反饋條件下，百毫米量級運動距離的測量只能達(dá)到微米級的測量精度。
4結(jié)語
