多通道抗串扰式光谱共焦位移测量方法

来源：计量学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：孙振国,李加福,罗明哲,李轶凡,胡佳成

单位：中国计量大学计量测试工程学院, 浙江杭州310018

摘要：提出一种位移测量方法,解决扫描光谱共焦测量系统存在不同共焦点之间的相互干扰问题。通过光纤束保持多个测量通道之间的独立性,并利用光开关切换测量通道来防止干扰。该系统的7个共焦点构成一个等边六边形,其中6个点分别位于六边形的各顶点处,1个共焦点位于六边形的中心,六边形的边长为43.27μm。通过位移测量实验得出,位移测量系统各测量通道的绝对误差小于0.15μm,范围为0~90μm。在测量台阶高度的实验中,2个高度差为30μm的台阶面,误差最大者为0.16μm;在球径测量实验中,无需移动测量系统或被测物体便可完成7路通道的测量;通过对数据进行拟合得到半径为5mm的球体近似值,最大误差为80.92μm。对比传统方法,该方法展现了较高的精度和分辨率。

关键词：几何量测量; 光谱共焦; 多通道; 位移测量;共焦位移

基金资助：国家自然科学基金(52205579);国家市场监管总局能力建设(ANL2207)