大量程高精度的低相干光纤在线绝对位移测量系统

摘要

本课题提出了一个新型的适用于大台阶测量的大量程高分辨率低相干光纤在线绝对位移测量系统。测量系统利用光纤光栅作内置反射镜集成了两个光路几乎重合的光纤迈克尔逊干涉仪，其中一个光纤迈克尔逊干涉仪利用自动反馈补偿环消除环境干扰对测量系统的影响，使系统适用于在线测量。另一个光纤迈克逊干涉仪完成测量工作。探测器接收到包含被测量信息的高相干度干涉信号和低相干度干涉信号，经光电转换和采集卡A/D转换后送入计算机解调得到被测位移量。系统将基于光纤迈克尔逊的高相干度干涉仪与基于宽带光源的低相干干涉仪相结合，不仅保证了高的测量分辨率，而且大大扩展了测量范围，解决了单频光干涉仪测量量程局限于λ/2的问题。该测量系统量程可达毫米量级，测量分辨率小于1nm。