實(shí)驗(yàn)名稱：線性相位調(diào)制雙零差干涉儀位移測量相關(guān)實(shí)驗(yàn)

測試目的：測試雙零差干涉儀在測量鏡M2靜止時，進(jìn)行長時間的測量時，環(huán)境參數(shù)變化引起的兩路干涉信號相位差的漂移情況。

測試設(shè)備：電壓放大器、He?Ne激光器、信號發(fā)生器、電光相位調(diào)制器、偏振片、普通分光器、角錐棱鏡等。

實(shí)驗(yàn)過程：

圖1：雙零差干涉儀位移測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

雙零差干涉儀位移測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，調(diào)好光路后，測量鏡M2靜止不動，EOM采用線性相位調(diào)制，調(diào)制信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生，鋸齒波頻率設(shè)置為500Hz，幅值起初設(shè)置為7.5V左右，再通過微調(diào)幅值使得干涉信號是一個完整的余弦信號。一直測量PD1和PD2檢測到的干涉信號相位差，并長時間記錄相位差的變化情況。實(shí)驗(yàn)時要確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定，減少其他因素的干擾，因此實(shí)驗(yàn)在夜晚進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：6小時相位差穩(wěn)定性測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，從圖2中可以看出：在6個小時內(nèi)相位差變化約為80o，每分鐘約變化0.2o，對于位移測量實(shí)驗(yàn)，一般測量速度為毫米級每秒，實(shí)驗(yàn)全程能夠在幾分鐘內(nèi)完成。因此在環(huán)境較好的情況下，在一次位移測量過程中相位差漂移較小。

在線性相位調(diào)制雙零差干涉儀位移測量相關(guān)實(shí)驗(yàn)中：(1)相位差測量穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明在6個小時內(nèi)每分鐘變化約0.2°，符合實(shí)驗(yàn)測量要求；(2)納米級位移測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：位移誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差都不超過1nm；(3)微米級位移測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：位移誤差均值在1nm范圍內(nèi)，位移誤差標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.42nm~3.21nm范圍內(nèi)。

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審核編輯 黃宇