激光圆偏振干涉纳米位移测量信号处理方法

摘要

介绍激光圆偏振干涉纳米位移测量系统的光路结构，针对A／D误差和直流噪声引入的位移误差，提出了基于正余弦信号切换的干涉条纹处理方法，以提高测量精度。设计基于FPGA和DSP架构的激光圆偏振干涉纳米位移测量系统，其中FPGA主要用于信号的采集、大数计数及与上位机通讯，DSP主要用于小数计算。位移实验结果表明：在0～7μm范围内，步长为100nm的测量结果其线性拟合相关系数为0．9836，标准差为1．88nm；在0～15μm范围内步长为1μm的测量结果其线性拟相关系数为0．9992，标准差为2．96nm。验证了所提出的干涉条纹处理方法和信号处理系统能够实现纳米级位移测量精度的要求。