单频激光干涉仪非线性误差主动补偿提升测量精度

本文主要探讨了单频激光干涉仪的非线性误差被动补偿方法的研究。在现代精密测量领域，单频激光干涉仪因其高精度和稳定性被广泛应用，尤其是在纳米级测量中。然而，由于干涉仪内部元件如偏振分光棱镜、消偏振分光棱镜以及波片的性能不完美和位置偏差，会引入非线性误差，对测量结果产生负面影响。 研究者提出了一种创新的解决方案，即通过实时调整干涉仪中的波片位置，实现对干涉仪偏振状态的超前调整。这种方法旨在抵消由于上述非理想因素导致的非线性效应。具体操作是构建了一个专门的在线检测装置，能够实时监测并补偿这些误差。实验结果显示，通过这种被动补偿手段，所集成的干涉仪输出信号的交直流抑制比显著提高，达到了500以上，这表明其在抑制噪声和失真方面的效果非常显著。 更为关键的是，非线性正交相移参数m被有效地减小到0.003 rad（约等于0.15纳米），这是非线性误差的重要指标。长时间稳定性测试（连续24小时）显示，参数m的变化幅度保持在0.024 rad（约等于1.21纳米），这极大地提高了干涉仪的长期测量稳定性，极大地抑制了非线性误差的影响。 该研究对于提升单频激光干涉仪的测量精度和可靠性具有重要意义，特别是在对纳米级物体进行精确测量时，这一被动补偿方法的应用可以显著降低测量误差，从而提高整个测量系统的性能。这对于精密机械制造、光学工程以及科学研究等领域都具有实际应用价值。同时，该研究也为其他高精度仪器的误差补偿提供了新的思路和技术参考。