He Ne激光回馈纳米条纹宽度标定方法研究 - 激光与红外.PDF

第４６卷　 第１０期　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．１０ 　 ２０１６年１０月　　　 　 　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１６ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１６）１０１２１６０４ ·激光应用技术 · ＨｅＮｅ激光回馈纳米条纹宽度标定方法研究 邓　勇，汪晨旭，宋健军 （南通大学机械工程学院，江苏 南通２２６０１９） 摘　要：科技发展需要对各种纳米测量仪器的“纳米”确定性进行检定。介绍了一种基于 ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机的ＦａｂｒｙＰａｒｏｔ腔双频高阶弱回馈位移测量系统条纹宽度标定方法，通过 计算出测量靶镜运动同一位移时高阶回馈纳米条纹与传统弱回馈半波长条纹的频率之比，精 确地标定出激光高阶弱回馈纳米位移测量系统的光学分辨率。测量结果表明系统可溯源的光 学分辨率为１０３７ｎｍ，加入２０倍电细分后系统最终的分辨率为０５３ｎｍ。 关键词：激光回馈；纳米条纹；单片机；溯源性；宽度标定 中图分类号：ＴＮ２４９　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１６．１０．００９ ＨｅＮｅｌａｓｅｒｆｅｅｄｂａｃｋｎａｎｏｓｔｒｉｐｅｗｉｄｔｈｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｒｅｓｅａｒｃｈ ＤＥＮＧＹｏｎｇ，ＷＡＮＧＣｈｅｎｘｕ，ＳＯＮＧＪｉａｎｊｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ２２６０１９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｎｅｅｄｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅｔｈｅｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｓｔｒｕ ｍｅｎｔｓＡｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅｔｈｅｎａｎｏｆｒｉｎｇｅｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｄｕａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｉｇｈｏｒｄｅｒｗｅａｋｆｅｅｄｂａｃｋｄｉｓ ｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＦａｂｒｙＰａｒｏｔｃａｖｉｔｙＢｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＭＳＰ４３０Ｆ１４９，ｗｈｉｃｈｃａｎｍｅａｓ ｕｒｅｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂｅｔｗｅｅｎｈｉｇｈｏｒｄｅｒｆｅｅｄｂａｃｋｎａｎｏｆｒｉｎｇｅａｎｄｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｗｅａｋｆｅｅｄｂａｃｋｈａｌｆｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｆｒｉｎｇｅｗｈｅｎａｄｄｉｎｇａｓａｍｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｔｗｏｔａｒｇｅｔｍｉｒｒｏｒｓＡｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒｄｉｓ ｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｐｔｉｃａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅ１０３７ｎｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｒａｃｅａｂｌｅｔｏｌｉｇｈｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＢｙａｄｄｉｎｇ２０ｔｉｍｅｓｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｔｈｅｆｉｎａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓａｂｏｕｔ０５３ｎｍ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｆｅｅｄｂａｃｋ；ｎａｎｏｆｒｉｎｇｅ；ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｉｎｓｉｔｕ；ｗｉｄｔｈｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ １　引　言 镜反射率越高，回馈程度越高，位移测量系统的测量 激光回馈干涉仪是利用外部回馈镜反射激光器 分辨率和灵敏度也会得到提高，并且可以根据锯齿