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

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

測(cè)試設(shè)備：電壓放大器、He?Ne激光器、信號(hào)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(guò)程：

圖1：雙零差干涉儀位移測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

雙零差干涉儀位移測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，調(diào)好光路后，測(cè)量鏡M2靜止不動(dòng)，EOM采用線性相位調(diào)制，調(diào)制信號(hào)由信號(hào)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(guò)微調(diào)幅值使得干涉信號(hào)是一個(gè)完整的余弦信號(hào)。一直測(cè)量PD1和PD2檢測(cè)到的干涉信號(hào)相位差，并長(zhǎng)時(shí)間記錄相位差的變化情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)相位差穩(wěn)定性測(cè)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(gè)小時(shí)內(nèi)相位差變化約為80o，每分鐘約變化0.2o，對(duì)于位移測(cè)量實(shí)驗(yàn)，一般測(cè)量速度為毫米級(jí)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(cè)量過(guò)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(cè)量相關(guān)實(shí)驗(yàn)中：(1)相位差測(cè)量穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明在6個(gè)小時(shí)內(nèi)每分鐘變化約0.2°，符合實(shí)驗(yàn)測(cè)量要求；(2)納米級(jí)位移測(cè)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(guò)1nm；(3)微米級(jí)位移測(cè)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