利特罗式激光反馈光栅干涉微位移测量技术

“基于利特罗式激光反馈光栅干涉的微位移测量技术” 本文介绍了一种创新的微位移测量技术，即基于利特罗结构的激光反馈光栅干涉（LFGI）技术，该技术主要用于一维和二维精密位移的高精度测量。传统的激光反馈干涉（LFI）系统在此基础上通过引入衍射光栅得到了改进。利特罗结构是一种特殊的光学配置，能够确保光束以特定角度入射到反射式全息光栅上，满足了利特罗条件，从而使得衍射光沿着入射光的方向返回激光腔，产生激光反馈干涉效应。 在LFGI系统中，半导体激光器发射的光束经过调整，以利特罗条件入射到反射式全息光栅。当光束通过光栅时，一部分光被衍射并返回激光腔内，形成干涉图案。由于光栅的周期性结构，衍射光与腔内的基模光束相互作用，产生干涉，这个干涉信号随位移的变化而变化。为了进一步提高测量精度，研究者采用了正弦相位调制解调技术。这种技术通过对干涉信号进行正弦调制，然后进行解调，能够提取出微小位移变化导致的相位变化信息，从而实现高精度的位移测量。 利特罗式LFGI系统具备多项优势：首先，其自准直性好，意味着系统对安装和操作的要求较低，能自动校准光路；其次，结构紧凑，占用空间小，适合集成到各种精密测量设备中；再次，操作简便，有利于快速设置和测量；最后，由于激光反馈干涉的特性，系统具有较高的稳定性，能够长期稳定工作。 实验结果显示，利用这种利特罗式LFGI系统，微位移的测量精度可达到10纳米级别，这在微米甚至纳米级别的精密测量领域具有重要意义。这种高精度的测量技术可以应用于各种科学和工程领域，如精密机械、光学仪器、半导体制造、生物医学检测等，对于提升这些领域的精度和可靠性有着重要作用。 关键词：测量、位移测量、自混合干涉、衍射光栅、利特罗结构、正弦调制 总结来说，这项研究通过结合衍射光栅和利特罗结构，开发了一种新型的激光反馈干涉技术，实现了微米和纳米级别的高精度位移测量。利用正弦相位调制解调技术，该系统能够在复杂环境中保持高稳定性，并且具有良好的自准直性和紧凑的结构设计，为精密测量领域提供了重要的技术手段。