針對光學(xué)高精度角度測量技術(shù)的需求,基于激光自混合干涉技術(shù)提出一種高精度角度測量方法。建立了激光自混合干涉技術(shù)高精度測量角度的系統(tǒng)模型,利用干涉條紋計(jì)數(shù)法分析出目標(biāo)物體具有角度變化時(shí),外腔長度產(chǎn)生的變化量,并通過激光三角法測量原理計(jì)算出目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)的角度,從而構(gòu)建出精確的角度測量系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該測量系統(tǒng)在±0.4°角度范圍內(nèi)測量精度可達(dá)(±3.1×10^-3)°,具有精度高、速度快等顯著優(yōu)勢,是對現(xiàn)有高精度角度測量技術(shù)的一種有益補(bǔ)充。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

激光器自混合干涉原理等效示意圖

本文所設(shè)計(jì)的角度測量原理如圖2所示,在目標(biāo)物體的被測面上設(shè)置兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)A和B,分別附上棱鏡反射片,由激光器1和激光器2發(fā)射出的激光,分別入射到棱鏡反射片上。在一定角度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺(tái),光束能夠經(jīng)反射鏡反射回激光器PD探測器內(nèi)。當(dāng)目標(biāo)物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)θZ時(shí),目標(biāo)點(diǎn)A和B對應(yīng)移到了圖2中A′和B′的位置。旋轉(zhuǎn)過程中反射回來的光束產(chǎn)生干涉,利用激光自混合干涉條紋計(jì)數(shù)法測量出外腔長度的變化量AA′和BB′。調(diào)節(jié)光束1和光束2分別與初始面AB垂直。已知A點(diǎn)與B點(diǎn)的垂直距離,根據(jù)激光三角測量幾何關(guān)系,得到外腔長度的變化量AA′、BB′和角度θZ之間的關(guān)系:

實(shí)驗(yàn)裝置

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于激光測量的高速非接觸角度檢測技術(shù)研究[J]. 楊夢放,陳磊,張登偉,黃騰超,周一覽,舒曉武,車雙良,劉承.  激光與紅外. 2017(05)
[2]激光自混合干涉角度測量參數(shù)優(yōu)化及旋轉(zhuǎn)方向判別[J]. 鐘金鋼,梁智強(qiáng),李仕萍.  光學(xué)精密工程. 2016(05)
[3]精密測量中的納米計(jì)量技術(shù)[J]. 曾召利,張書練.  應(yīng)用光學(xué). 2012(05)



本文編號(hào)：3619333