提高线阵CCD测量光束中心位置精密度的方法

摘要

用线阵CCD测量类钟形分布的光束中心位置时,常用高斯分布模型和最小二乘(LSM)回归计算.提出一种用准高斯分布以提高测量灵敏度、用截取阈值较高的方式以减少噪声影响、用加权LSM回归以提高精密度的方法.由于高斯曲线拟合时的因变量不等权,选用加权回归和等权回归相比,ADC化整误差和光电测量误差的影响将减小一个数量级.根据CCD器件的参数,能够确定像元数据的误差限值.再用蒙特卡罗法模拟误差分布规律,通过截尾分布数值的加权回归,求出使测量精密度提高的合理光束宽度范围.已将此方法用于冲击电流计的改进设计和位移测量,使微电流测量的精密度提高达两个数量级,并使30 mm内的微位移测量的非线性标准差不大于0.0025%.