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    17

    3.1.5  判向电路 17

    3.1.6 位移测量电路 18

    3.2 单片机编程显示电路 20

    3.3 实验结果及分析 22

    3.3.1 PSD位置传感器测量 22

    3.3.2  滤波电路特性分析 23

    3.3.3放大电路频率响应 24

    3.3.4单片机编译显示结果 24

    结  论 26

    致  谢 27

    参考文献 28

    1  绪论

    1.1 课题研究背景

    在可见光的干涉测量中，如何获取稳定的相干光源始终是限制光学测量发展的重要原因之一。直至二十世纪六十年代，光学干涉测量技术得到了飞速的发展，这要归功于激光这一高强度相干光源的发明，计算机等数字集成电路获取并处理干涉仪所得数据的能力大大提升，以及单模光纤的应用增长了实验中的有效光程并仍能保持很低的噪声。电子技术的发展使人们不必再去观察干涉仪产生的干涉条纹，而可以对相干光的相位差直接进行测量。

    传统的光学干涉检测是采用目视或者照相的方法来对干涉条纹进行估读，通过干涉条纹的形变来评价被检波面的面形误差，也可用于检光学系统的成像质量。目视估读精度通常为λ/10，而且干涉仪自身的系统误差也包括在所估读的条纹变形中，并不完全是准确的的实际误差。我们采用照相方法来记录干涉条纹，通过从照片上寻找每一条条纹的中心位置，进而评估条纹的变形，这样我们可以把波差的判读精度提高到λ/20一λ/30，但这种评估方法仍会包含干涉仪的系统误差及照相物镜的畸变。

     很多测量我们只能通过在光学实验室的光学防振台来做，那是因为干涉测量的结果很容易受到环境的振动和空气波动的影响。国防中以及航空航天这些方面的科学研究中需要很多的口径比较大, 质量比较高的光学的元件, 对这些元件在生产过程中的各个步骤例如安装校正, 在线的检测, 都需要干涉仪的抗振性很好。干涉仪走出实验室, 进行工业在线检测的关键就在于干涉仪的抗振问题的研究。我国以及国外在这方面的研究都不太成熟，主动抗振技术和被动抗振技术是我们现在着力研究的二个方向。被动抗振系统采用振动来探测, 运用信号处理然后通过反馈来控制这一思路来稳定条纹,虽然这种方法可以降低振动的影响，简单易懂，但是比较麻烦。而主动抗振系统则是从光学结构的共路设计, 通过同步采图以及利用抗振的各种算法来将振动影响降低到最低化, 是比较创新的想法。

    1.2 本论文的主要工作

    (1)深入了解干涉原理及干涉图，

    (2)选择性价比高的光电探测器，设计一个能测量干涉条纹移动量的光电检测电路，要求系统具有辨别移动方向及计数功能。

    (3)要求在实验室条件下，构建电路。论文网

    (4)提高理论与实践相结合的能力，并巩固所学的工程光学、光电检测技术、电子技术等专业知识。

    2  干涉原理

    2.1 光波干涉的条件

    光的波动性的重要特征是光的干涉现象，证明了光可以发生干涉的实验是1801年杨氏的双缝实验，其后，菲涅尔等人用波动理论很好的说明了干涉现象的各种细节，本章主要讨论光波干涉的条件[1]。

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