集成光学传的感器及其应用.pdf

③ 诲敢篷 稼 ．馁 靛， 维普资讯 。 稍 — c0 Vo1．11 ． lo。 lⅢ ·5。 集成光学传感器及其应用 多 详 通常用光学干涉仪进行高精度．尺寸测 量 。在某些测量中要求干涉仪体积小、稳定 性高 、坚固耐用．为了撵测运动方向，必须 对以往的干涉仪进行改进 。有两种可解决问 题的方法 ，其一，用集成光学技术在硅片上 制作双迈克尔逊干涉仪。其二 ，在单片上的 单迈克尔遗干涉仪采用了 自差调腻和解调技 术 。 田1 集成在硅片上的双迈亮尔逊干谤搜 这种改进干涉仪与现有干涉仪相 比有体 积小 ，成本低，稳定性高等优点。这种干涉 作平面运动的反射镜如果烦辩会引起信 仪可用于位移、力和折射率测量 。 号损失或衰减．为了排除平面运动反射镶颤 德国Hommewerke有限公 司首次生产 斜带来的影响．采用与一十固定平面反射麓 了集成光学位移传感器 。在传感器 中采用效 相组合的直角反射器 ，通过角反射器朴棼光 字计算机信号处理技术和 自差调制 、解调技 束位移。采用这种朴璧方法，成本覆高．用 术 ． 直径为4mra左右 的球面反射嚣蜀E便宜又简 单．这种干涉仪传感嚣还包括—个装入 17X 1．干涉仪的结构 65ram譬中的信号鞭叠理 电路板．见圈2． 硅片上的集成光学双迈克尔逊干涉仅 (见图 1)是由分柬器，一端有反射镜的参考 臂、参考臂右边一半处的 ／4相移器、干涉 仪输入端的准直透镜、测量臂中的会聚透镜 以及在运动方向探测到两臂余弦和正弦信号 的分柬反射镜组成 。所有的光学元件集成在 冒2 在 l?X65mm尺寸管中信号疆处理电路 7．5×7．5mm 的硅片上，此硅 片装在双光 电 板和干劳仪所有嚣件的布一 二极管和半导体激光器支座上 。激光器与硅 片的平面戚一定舟疰以便破二争激光器工作时 2．测量 结果 对反射镜产生影响。干涉仅光蔼c的波长为 780rim 。 已经用具有数字计算机 ccDl处理的双 在测量譬的输出端方向放置梯度折射率 迈克尔逊千涉仪和采甩 自差调翻和解调技术 透镜，可获得高质量平行光束 ．菲平行光束 的单迈克避-千锄收进行位移荫t．双迈克尔 会降低反射强度和信噪比。 逊干涉仅测量箍茸选700n：,m．在 15小时中， 教宇计算机 (Dc)，值飘移≤l，t‘分辨辜 10mm．波长稳定性达到 i0～，礴量位移精度 维普资讯 ·6 ·