应用动态调制与干涉条纹形状测量二维角度

摘要

采用四象限探测器接收干涉条纹进行位移测量时,干涉条纹的形状会影响各探测器之间的相位差.本文在建立干涉条纹形状与干涉夹角关系模型的基础上,提出了应用四象限探测器识别干涉条纹形状的方法.通过干涉条纹光强面积分运算方法,推导了干涉条纹形状参数与探测器信号相位差之间的理论公式,并给出了相位差与干涉夹角之间的关系.利用PZT匀速驱动参考镜的方法实现了干涉条纹的动态调制,提高了信号相位差的识别精度.通过椭圆拟合技术实现了相位差在(0,π)的高精度识别,并结合特定的正余弦累积运算实现了(-π,π)相位差的识别,从而完成了偏转角度方向的测量.相对传统CCD条纹形状识别方法,该方法扩大了角度测量范围,且更适合动态测量.与高精度自准直仪进行的比对实验表明,该方法在±300”的测量精度为3”.