激光外差干涉大范围位移和角度同时测量系统的设计与实现
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 图目录 | 第14-19页 |
| 表目录 | 第19-20页 |
| 第1章 综述 | 第20-33页 |
| 1.1 论文研究背景及国内外研究现状 | 第20-22页 |
| 1.1.1 纳米测量技术研究背景 | 第20-21页 |
| 1.1.2 纳米测量技术发展现状 | 第21-22页 |
| 1.2 纳米位移和角度测量方法及进展 | 第22-31页 |
| 1.2.1 测量方法 | 第22-27页 |
| 1.2.2 信号处理 | 第27-29页 |
| 1.2.3 误差分析 | 第29-31页 |
| 1.3 论文的研究目的及内容 | 第31页 |
| 1.4 论文的组织结构 | 第31-33页 |
| 第2章 激光外差干涉位移和角度同时测量系统设计 | 第33-41页 |
| 2.1 激光外差干涉原理及法拉第效应 | 第33-35页 |
| 2.1.1 激光外差干涉测量原理 | 第33-34页 |
| 2.1.2 法拉第旋光效应 | 第34-35页 |
| 2.2 测量系统光路结构设计 | 第35-38页 |
| 2.2.1 线偏振光原路返回结构 | 第35-36页 |
| 2.2.2 基于法拉第旋光效应的干涉仪 | 第36页 |
| 2.2.3 位移和角度同时测量系统的光路结构 | 第36-37页 |
| 2.2.4 角度测量原理 | 第37-38页 |
| 2.3 测量系统机械结构设计 | 第38-40页 |
| 2.3.1. 一路测量光测量系统的设计 | 第39页 |
| 2.3.2. 位移和角度同时测量系统的设计 | 第39-40页 |
| 2.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 测量系统光路分析及建模 | 第41-62页 |
| 3.1 分析前提 | 第41-44页 |
| 3.1.1 角锥棱镜 | 第41-42页 |
| 3.1.2 平衡位置 | 第42-43页 |
| 3.1.3 部件布局 | 第43-44页 |
| 3.2 光路分析 | 第44-54页 |
| 3.2.1 测量镜沿 X 方向平动 | 第44-47页 |
| 3.2.2 绕 Z 轴转动 | 第47-53页 |
| 3.2.3 光线在角椎棱镜内所走的光程差 | 第53-54页 |
| 3.2.4 测量光程数学模型 | 第54页 |
| 3.3 测量范围分析 | 第54-58页 |
| 3.3.1 第一路测量光 | 第55-56页 |
| 3.3.2 第二路测量光 | 第56页 |
| 3.3.3 测量范围的讨论 | 第56-58页 |
| 3.4 位移角度同时测量 | 第58-61页 |
| 3.4.1 自平衡位置开始的运动 | 第58-59页 |
| 3.4.2 自任意位置开始的运动 | 第59-60页 |
| 3.4.3 测量精度 | 第60-61页 |
| 3.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第4章 测量系统非线线误差分析 | 第62-83页 |
| 4.1 非线性误差源 | 第62-64页 |
| 4.1.1 激光光源 | 第62-63页 |
| 4.1.2 偏振分光镜 | 第63页 |
| 4.1.3 旋光器 | 第63页 |
| 4.1.4 检偏器 | 第63页 |
| 4.1.5 虚反射 | 第63-64页 |
| 4.2 非线性误差分析 | 第64-69页 |
| 4.2.1 非线性误差分析的光路结构 | 第64页 |
| 4.2.2 偏振分光镜 2 相关的非线性误差 | 第64-67页 |
| 4.2.3 法拉第旋光器相关的非线性误差 | 第67页 |
| 4.2.4 偏振分光镜 1 相关的非线性误差 | 第67-69页 |
| 4.3 非线性误差的讨论 | 第69-75页 |
| 4.3.1 理想情况 | 第69页 |
| 4.3.2 频率混叠误差 | 第69-72页 |
| 4.3.3 偏振混叠误差 | 第72-73页 |
| 4.3.4 旋光器的旋转角度误差 | 第73-75页 |
| 4.4 其他非线性误差 | 第75-80页 |
| 4.4.1 虚反射 | 第75-78页 |
| 4.4.2 检偏器的误差 | 第78-80页 |
| 4.5 非线性误差的改善 | 第80-81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-83页 |
| 第5章 干涉信号处理方法研究 | 第83-106页 |
| 5.1 干涉信号的预处理电路 | 第83-86页 |
| 5.1.1 混频滤波电路 | 第84-85页 |
| 5.1.2 整形放大电路 | 第85-86页 |
| 5.2 相位测量 | 第86-97页 |
| 5.2.1 鉴相器 | 第86-88页 |
| 5.2.2 相位测量方法 | 第88-97页 |
| 5.3 信号处理方法的实现 | 第97-98页 |
| 5.4 信号处理测试实验 | 第98-105页 |
| 5.4.1 实验目的和方法 | 第98页 |
| 5.4.2 信号处理实验 | 第98-105页 |
| 5.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 第6章 实验及结果分析 | 第106-122页 |
| 6.1 稳定性实验 | 第106-108页 |
| 6.2 纳米级位移测量实验 | 第108-111页 |
| 6.3 微米级和毫米级位移测量实验 | 第111-113页 |
| 6.4 角度测量实验 | 第113-116页 |
| 6.5 位移角度同时测量实验 | 第116-120页 |
| 6.6 本章小结 | 第120-122页 |
| 第7章 论文总结与展望 | 第122-126页 |
| 7.1 总结 | 第122-123页 |
| 7.2 创新点 | 第123-124页 |
| 7.3 展望 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-138页 |
| 攻读博士学位期间的学术成果及参加的主要科研项目 | 第138-140页 |
| 致谢 | 第140页 |
