摘要：对双频激光测距定位系统中的材料温度、大气压力、湿度和温度变化的补偿问题，光路设计中的死区和倍频问题，报警和保护问题等对精度、可靠性、准确性的作用和影响进行了分析和探讨，得出了一些新的结论，并在实践中应用，取得良好的效果．

摘要：针对发动机叶尖间隙测量的复杂应用环境和高精度要求,设计了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量方案和系统。依据相位法激光测距原理,选用大频差双频激光获得高频调制信号,采用光纤传输,设计了高频弱光信号处理系统,采用全相位傅里叶变换得到测量光路和参考光路的相位差,进而反算间隙。测量模型分析表明,系统的精度主要由鉴相精度和测尺精度决定,而与叶片、电磁干扰等大部分环境因素无关,可实现静态、动态标定和测量。解决了非接触高速旋转叶片叶尖间隙测量中无法动态标定和恶劣环境下众多噪声干扰等问题。系统测距精度为34.26μm,相位差标准差为0.257 2°。

摘要：在分析双频激光回馈测量原理的基础上,提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹,利用电路进行细分处理:即5细分和4倍频电路相结合,细分产生的计数脉冲最后送入单片机进行计算及显示.采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,利用FPGA实现4倍频细分,利用电阻链细分实现5细分.全部电路通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性.目前此系统可满足高精度位移测量的要求.

摘要：提出了一种基于双频激光回馈原理的高精度位移测量方法。在分析双频激光回馈测量原理的基础上,研究了双频激光回馈的基本现象并给出了理论依据,进一步的在回馈光学系统基础上,对两路正交的光回馈条纹利用电路进行细分处理:即四倍频细分产生大数计数及在一个大数脉冲内再进行小数细分,最后再将二者相结合。主要采用可编程逻辑器件FPGA和单片机设计信号处理电路,四倍频细分主要利用FPGA实现,小数部分主要通过单片机软件查表程序实现。全部电路并通过逻辑、时序仿真,验证了本方法的可行性。目前此系统满足高精度位移测量的要求。

摘要：新型的塞曼 双折射双频激光(DFL)器可连续输出频差3～40MHz的DFL,以这种激光器为光源的干涉仪允许的最高测速可达4m/s或更高。激光器输出的是两正交的线偏振光,针对这一特性设计装调了系统光路,观察到理想的频移现象。已有外差信号处理方法均不能移植用于处理中频差,改进大数对减法使之适合于处理中频差外差信号,得到50MHz以内无累积误差的计数结果。

摘要：为了实现双频激光干涉仪相位差的测量,设计了一套双频激光干涉信号处理系统。整个系统包括三个部分:光电接收器、模数转换以及数据处理。光电接收器是将干涉系统的双频激光信号接收并转化成电信号,接收器的设计较好地完成了信号的转化和噪声的抑制,A/D转化电路将接收器输出的模拟信号转换成数字序列。数据处理以两重相关方法为理论基础,将测量系统的参考信号移相90°后得到另一路参考信号,再将测量信号分别与两路参考信号作相关运算,使用FPGA完成硬件实现,最后通过数据计算得出相位差信息。

摘要：基于动态阿贝原则提出了激光深孔孔径测量原理,设计了一种利用双频激光干涉技术的深孔孔径超精密测量系统。该系统将双频激光干涉测长技术与超精密双向电容位移传感器瞄准方法有机结合在一起,通过电容位移传感瞄准、测长光路和深度位置监测光路的合理设计,保证了在深孔任意截面对孔径的测量都符合阿贝原则。分别用Φ5～Φ16mm6种环规对系统进行验证。实验表明,该系统可实现深孔任意截面孔径的高精度测量,测量分辨力达10nm,不确定度达0.1μm。

摘要：采用公式推导和仿真优化相结合的方式,设计了一种测量水深的LiDAR光机系统。该系统光源采用532 nm和1 064 nm双频激光器,设计532、647、1 064 nm三个接收通道,拟定飞行高度140~500 m,可变扫描角9°~15°,发散角小于0.5 mrad,水面点密度范围约为0.687~4.170点/m^2。设计拉曼波段作为水深测量波段,提高浅水区测量效果,利用可变扫描角实现了不同高度下幅宽可固定、兼顾高分辨率和大视场角,以适应不同应用场景。

摘要：为提高光电式光栅刻划机的控制精度,设计了一种自准直式激光光栅外差干涉仪的新型测量系统。以光栅衍射和偏振光学为理论基础,结合电子学的相关知识对系统进行了理论分析,设计了基准光栅,并进行了大量的实验研究。由实验研究可知,这种利用光栅的自准直衍射和以光栅栅距作为计量基准的干涉测量系统,具有受环境因素的影响低,结构简单、装调方便等优点;采用双频激光得到的测量信号增益大,信噪比高;该系统用于光栅刻划,得到的栅线间距刻划偏差优于10nm,在3mm行程内累积误差约为0.3μm。结果表明,该系统具有纳米级分辨力,用于实时测量控制系统,测量误差很小,完全达到了中阶梯光栅等特种光栅对刻划机的高精度分度要求。