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第一章绪论1．1测量绝对距离技术概论绝对距离测量指无导轨测长。
激光干涉仪测量过程中虽然可以达到纳米级甚至亚纳米级的测量精度，但也有种种局限性，如只能进行增量式测量，测量过程不能间断，以及需要导轨作为参考标准等等。
这些缺点限制了激光干涉仪的应用场合。
所以在实际测量中迫切需要无导轨绝对距离测量。
1．1．1绝对距离干涉测量(无导轨测量)方法无导轨测量的研究历史应该追溯到迈克尔逊时代。
在1892年把国际标准米尺与Cd红线波长相比较提高了小数重合法。
在激光出现之后，激光光谱学的研究结果向人们展示了极为丰富的谱线系列和令人振奋的相干特性。
1976年，C．R．Ti lford和A．G．0rszag首先报导了使用CO2激光器进行多波长干涉测长而不必求助于其他初测手段，成为严格意义上的激光多波长无导轨测量的开端。
1977年C．R．Ti 1ford对于由条纹尾数确定长度的分析法进行了系统的理论分析，并且提供了合成波长的概念，对激光多波长干涉测量起了重要的推动作用。
此后各国科学家开展研究。
无导轨测量比有导轨测量有明显的优点，因为它不但省去了导轨，也避免了在累加计数过程中出现的误差甚至是错误，省去了滑板移动的时间等等。
另一个更为重要的优点是在三维跟踪控制中应用更为方便和避免余弦误差的不断累积。
激光多波长无导轨测量技术无疑会推动测量机器人的发展。
1．2绝对距离测量原理用光学干涉仪测量长度时，干涉仪的干涉条纹与被测光程差之间的关系下：其中L为被测长度，N，ε分别为干涉条纹的整数级次和小数部分。
它们都是正数，λ是光波波长。
上式中ε可以直接通过干涉仪精确测量出来，N可以有两种方法获得：一是利用条纹计数。
二是利用L的已知初始值，通过计算估计，确定N即无导轨绝对距离测量法。
设被测长度L的粗测值为L0，其测量的不确定度为△L，即L= L0+△L，那么：两式相减得：要使整数唯一确定，只需使m1-m2<1，即△L <λs/4。
第37卷 第6期中 国 激 光Vol.37,No.62010年6月CHIN ES E J OURNAL OF LAS ERSJ une ,2010 文章编号:025827025(2010)0621413208光纤白光干涉测量术新进展江 毅(北京理工大学光电学院,北京100081)摘要 与激光干涉测量技术相比,光纤白光干涉(WL I )测量术一个最大的优势是能够绝对测量静态的物理参数。
综述了近年来国内外在光谱域光纤白光干涉测量技术领域所做的研究工作,重点阐述各种基于相位测量的光纤白光干涉测量法,包括干涉级次法、傅里叶变换相位法、傅里叶变换相对测量法、波长扫描测量法和相移测量法。
其目的是为了解决光谱获取问题、测量分辨率问题和自动测量问题,实现光纤白光干涉测量技术的仪器化和工程化。
关键词 传感器;白光干涉仪;光谱仪;傅里叶变换中图分类号 TP212.1 文献标识码 A doi :10.3788/CJL 20103706.1413P r og r es s i n Fi be r Op t ic W hi t e 2L i g ht I nt e rf e r o met r yJ iang Y i(School of Op toelect ronics ,Beiji ng I nstit ute of Tech nology ,Beiji ng 100081,Chi n a )Abs t r act Fiber optic white 2light interferomet ry (WL I )possesses a considerable advantage with regard to the ability to p rovide absolute and unambiguous measurement ,comparing to laser interferomet ry.The research on fiber optic white 2light interferomet ry in recent years is reviewed in this paper ,and fiber optic WL I based on p hase measurement method is focused ,including interference 2order method ,Fourier 2t ransform WL I ,Fourier 2t ransform relative WL I ,wavelength 2scanning WL I ,and p hase 2shifted WL I.The main p roblems ,such as spect rum acquirement ,measurement resolution and automatic measurement ,are solved in the work in order to accelerate the technique in inst rumentation and engineering application.Key w or ds sensors ;white 2light interferomet ry ;spect rometer ;Fourier t ransform 收稿日期:2010203208;收到修改稿日期:2010204212基金项目:国家863计划(2008AA04Z406)和教育部新世纪优秀人才计划资助课题。
白光干涉仪测量显示高度的原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代科学和工程领域中，测量显示高度是非常重要的任务之一。
白光干涉仪作为一种精密的测量仪器，被广泛应用于各个领域，如光学、材料科学、半导体制备等。
它通过干涉现象来实现对表面高度差异的精确测量。
本篇文章将详细介绍白光干涉仪的原理，并解释说明其测量显示高度的原理。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
引言部分对白光干涉仪测量显示高度的原理进行了概述，并阐明本文的目的。
第二部分将详细讨论白光干涉现象以及干涉仪组成与工作原理。
第三部分将介绍使用和操作白光干涉仪时需要注意的设置、调整、测量步骤以及数据记录与分析方法。
第四部分将讨论白光干涉仪在不同应用领域中的应用情况，并探讨其技术局限性。
最后，结论与展望部分将总结本文所述内容，并展望白光干涉仪在未来的改进与发展方向。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面且清晰的了解白光干涉仪测量显示高度原理的资料。
通过阐述白光干涉现象、干涉仪的组成与工作原理，以及使用和操作方法，让读者能够更好地理解白光干涉仪这一测量仪器，并掌握其在实际应用中的技术要点和注意事项。
同时，对于白光干涉仪在不同领域的应用情况和技术局限性进行详细阐述，以期引发读者对该领域未来发展方向的思考。
2. 白光干涉仪的原理2.1 白光干涉现象白光干涉是指当宽谱连续光通过两个光学路径，再经过重合时所产生的干涉现象。
这是由于不同波长的光在不同程度上会产生相位差而导致的。
2.2 干涉仪组成与工作原理白光干涉仪主要由一个分束器、两个反射镜和一个待测物体构成。
简单来说，分束器将入射的白光分成两束相干的准平行光，然后通过调整反射镜使得两束平行光以不同的角度照射待测物体。
反射镜将经过物体后返回的反射光重新汇聚，再次经过分束器。
接下来，利用一台增加了直流延迟信号电压的扫描仪对返回的平行光进行扫描，并用一个探测器记录振动条纹信号。
2.3 测量显示高度的原理白光干涉仪可以利用其原理和构造通过显示出截面图或者等高线来测试并观察表面高度的变化情况。
光学干涉测量和激光技术光学干涉测量和激光技术是现代科学技术中的两个重要方面。
它们在工业、医学、物理学、地质学、生物学等领域都有着广泛的应用。
本文将从这两个方面进行分析，探讨它们的原理、特点以及应用。
一、光学干涉测量光学干涉测量是一种利用光波的干涉现象来测量物体表面形貌和变形的技术。
它主要分为两种形式：一种是利用干涉条纹反映物体表面形貌的形态；另一种是利用干涉条纹反映物体表面的变形情况。
光学干涉测量是一种高精度的测量技术，它具有无损、非接触、高精度等优点。
它可以在表面形貌测量、薄膜厚度测量、应力分布测量、光学元件测试、机械变形测量、振动测试、声场测试、光学比色法等方面应用。
二、激光技术激光技术（Laser）是一种利用激光器产生的高能量、单色性和相干性激光光束进行物理、化学、医学和工业等领域的技术。
它的发明是一项划时代的成就，它不仅解决了公共频发的弱激光强度问题，而且还开创了许多新的扩展领域和应用方向。
激光技术的应用非常广泛，其中有机固体激光器可以用于眼科手术、制造高质量的集成电路、制造导弹和飞船、制造高速计算机操作系统；半导体激光器被用于制造高清晰度的电视及电影、制作光盘及DVD等；气体激光器可以用于航空航天、军事通讯、激光雷达等。
三、光学干涉测量与激光技术的结合应用光学干涉测量与激光技术的结合应用是一种新型的测量手段。
它充分利用了两种技术各自的优点，可以在测量精度、测量速度、测量范围等方面都具有较高的性能表现。
光学干涉测量与激光技术的结合主要应用于精密机械的研究、生物医学的研究、光学元器件的测试等领域。
例如，在生物医学领域中，通过利用干涉镜测量激光光束在组织中的动态分布情况，可以研究组织构造、组织代谢、血液流速、神经调节等问题；在机械制造领域中，通过利用激光器进行激光干涉测量，可以实现对精密零件的尺寸、形状、表面质量、粗糙度以及微小变形等进行测量和分析，提高了机械制造的精度和品质等等。
综上所述，光学干涉测量和激光技术是两种不同的技术方向，它们分别具有自己的独特优势。
光纤激光干涉仪的操作要点光纤激光干涉仪是一种重要的精密测量仪器，常用于科研实验室以及工业生产中的各种精密测量、质量控制等方面。
它以其高精度、高灵敏度和便捷的操作性能，成为科技领域中不可或缺的工具之一。
本文将介绍光纤激光干涉仪的操作要点，以帮助读者更好地掌握和使用这一仪器。
首先，使用光纤激光干涉仪前，我们需要准备一些必要的设备和材料。
首先是激光器，它是光纤激光干涉仪的核心部件，负责产生稳定的激光光源。
其次是光纤，光纤用于传输激光信号，要选择质量好、损耗低的光纤。
此外，我们还需要干涉仪的控制器、光路调整平台、光电探测器等设备。
在操作光纤激光干涉仪时，首先需要将激光器与光纤相连接。
将激光器输出端的激光束通过适当的光学元件，如准直器和偏振分束器，输入到光纤中。
在连接过程中要注意保证光纤的插入深度适中，避免损坏激光器和光纤。
接下来，我们需要调整光纤激光干涉仪的光路。
首先，调整光纤的位置和角度，使激光能够顺利通过干涉仪的各个光学元件。
可以使用光路调整平台来微调光纤的位置，确保激光光束尽可能平行且垂直于光学元件表面。
调整完光纤的位置后，我们需要调整干涉仪的两个光路长度，即参考光路和待测光路。
光纤激光干涉仪利用干涉现象实现精密测量，其中的关键就是保证两个光路的光程差恒定。
为了实现这一点，我们可以使用干涉仪的控制器，通过微调反射镜或位移平台来改变光路的长度，使得光纤激光干涉仪处于干涉峰值状态。
在进行实际测量之前，我们还需要对光纤激光干涉仪进行校准。
校准目的是消除系统误差，提高测量的准确性和可靠性。
光纤激光干涉仪的校准方法多种多样，可以根据不同需求选择合适的方法。
例如，可以使用标准光源对干涉仪进行校准，或者使用已知长度的参比杆进行比对校准。
校准完成后，我们可以进行实际的测量工作。
光纤激光干涉仪在科学研究和工业应用中有着广泛的用途，如长度测量、表面形貌测量等。
在进行测量时，要注意保持实验环境的稳定，避免外界干扰对测量结果的影响。
光谱域光纤白光干涉测量技术江毅;高红春;贾景善【摘要】光谱域光纤白光干涉测量技术(WLI)具有精度高、动态范围大、工程实用性强等优点,在光纤传感和精密测量领域有广泛的应用价值.本文回顾了光谱域光纤白光干涉测量技术的发展历程,重点介绍了本研究组在这一领域所开拓的基于相位测量技术的光谱域光纤WLI,包括傅里叶变换WLI及其相对测量术、波长扫描WLI、相移WLI、波数扫描WLI、互相关WLI、步进相移WLI,并展示了该技术在光纤温度、压力、应变等传感器中的应用.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】12页(P31-42)【关键词】光纤传感技术;光纤白光干涉测量技术;光谱【作者】江毅;高红春;贾景善【作者单位】北京理工大学光电学院, 北京100081;北京理工大学光电学院, 北京100081;北京理工大学光电学院, 北京100081【正文语种】中文【中图分类】TB960 引言光纤传感技术已经发展了40年，其中各种技术已经相继成熟并走向工程应用。
点式的光纤传感器按照调制方式的不同分为：强度型、干涉型、波长型和偏振型[1]。
强度调制型的光纤传感器抗干扰能力差，需要采取其它辅助技术来克服外界环境干扰；而干涉型、波长型和偏振型的光纤传感器并不直接调制光功率，所以，几乎所有的光纤传感器都需要对信号进行解调。
因此，光纤传感技术的研究分为两大类：传感器技术和信号解调技术。
点式的光纤传感器以光纤光栅传感器(FBG)和外腔式法珀干涉型传感器(EFPI)最具代表意义，也获得了最广泛的工程应用。
对这两类传感器的信号解调又可以大致分为相对测量信号解调和绝对测量信号解调。
一般认为相对测量适合测量高频动态信号，绝对测量适合测量低频静态信号，但随着最新应用需求和技术的发展，高速绝对测量技术已经成为技术发展的前沿。
对于FBG传感器而言，相对测量是获得FBG波长的变化量，适用于测量振动信号、声信号一类动态信号，并不关心FBG的绝对波长；绝对测量需要测量出FBG的波长，通过FBG的波长，就可以得到被测缓变或静态物理量，如温度、应变、压力、位移等。
口碑好的白光干涉仪的主要参数
白光干涉仪是一种常用于测量光学干涉现象的仪器，它可以提供精确的光程差的测量结果。
下面是口碑好的白光干涉仪的主要参数：
1. 分辨率：白光干涉仪的分辨率是其最重要的参数之一。
它表示仪器可以区分光波的能力。
分辨率越高，仪器可以测量更小的光程差。
常见的白光干涉仪分辨率为几纳米。
2. 测量范围：白光干涉仪的测量范围指的是仪器可以测量的光程差范围。
不同型号的白光干涉仪具有不同的测量范围，从几微米到几毫米不等。
3. 稳定性：白光干涉仪在测量过程中的稳定性对于获得准确的结果非常重要。
稳定性好的白光干涉仪可以减小测量误差，提高测量精度。
4. 自动化程度：现代的白光干涉仪通常具有较高的自动化程度，可以实现自动对焦、自动测量和数据处理等功能，从而提高工作效率。
5. 接口和软件：白光干涉仪通常具有各种接口，如USB、RS232等，可以与计算机进行连接，方便数据传输和远程控制。
相关的软件也可以提供更多的功能和操作选项。
上述是口碑好的白光干涉仪的主要参数，购买时可以根据实际需求选择适合的仪器。
同时，还应考虑供应商的信誉和售后服务等因素，以确保获得高质量的产品和良好的使用体验。
光纤干涉仪的原理光纤干涉仪是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器，利用光波的干涉原理来测量物体的形状、厚度和折射率等参数。
光纤干涉仪的原理是通过将光传输到纤维中，利用光的干涉效应来检测物体的细微变化。
光纤干涉仪的基本构造包括光源、光纤、分束器、反射镜、探测器等组件。
光源通常采用激光器，激光器发出的光具有单一波长和高度相干性，能够产生明显的干涉效应。
光纤作为光的传输介质，能够将光传输到需要测量的物体表面，并将反射回来的光传输回探测器。
分束器用于将激光分为两束光，分别经过两条光纤传输到物体表面，然后再经过反射回来的光重新合成成一束光。
探测器用于检测合成后的光的干涉信号，并将其转化为电信号进行处理和分析。
光纤干涉仪的工作原理是基于光的干涉现象。
当两束光相遇时，如果它们的相位差为整数倍的波长，就会发生干涉增强；如果相位差为半整数倍的波长，就会发生干涉消减。
通过测量干涉信号的强度变化，可以获得物体的形状、厚度和折射率等信息。
在光纤干涉仪中，一束光经过分束器分为两束光，分别传输到物体表面进行反射。
当两束光再次经过光纤传输到探测器时，它们的相位差会受到物体表面的形状、厚度和折射率等因素的影响而发生变化。
如果物体表面发生了形状变化，两束光在重新合成时的相位差也会发生变化，这就导致了干涉信号的强度发生了变化。
通过检测和分析干涉信号的强度变化，可以得到物体表面形状的信息。
光纤干涉仪的应用非常广泛。
在工业领域，它可以用于测量微小零件的尺寸和形状，以及检测材料的缺陷和表面质量。
在生物医学领域，光纤干涉仪被广泛应用于生物组织的成像和检测，如眼底成像、血流速度测量等。
此外，光纤干涉仪还可以应用于光纤传感、光纤通信等领域。
光纤干涉仪是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器，通过利用光波的干涉原理来测量物体的形状、厚度和折射率等参数。
其原理是利用光的干涉效应来检测物体的细微变化，通过测量干涉信号的强度变化来获取物体的信息。
光纤干涉仪具有广泛的应用领域，在工业、生物医学等领域都有重要的应用价值。
