球面惯性元件激光共焦曲率半径测量系统

摘要

针对球面惯性元件散射特性导致其曲率半径测量难度大、精度低的问题,研制了一套球面惯性元件激光共焦曲率半径测量系统.系统通过针孔滤波降低探测器接收散射光的比例来抑制散射光的影响,利用共焦回馈技术提高返回光探测强度,以适应低反射率球面惯性元件的探测.采用共焦轴向光强响应曲线的峰值点精确对应物镜焦点的特性,对被测元件的猫眼和共焦位置进行精密定位,通过激光干涉仪获取两点间距离,继而实现曲率半径的高精度测量.以半球型动压气体轴承作为实验对象进行了实验.理论分析和实验结果表明,系统相对扩展不确定度优于20×10-6,提出的测量系统为具有散射特性的球面惯性元件曲率半径的高精度测量提供了技术途径.