GIAO THOA KẾ HETERODYNE SỬA ĐỔI VỚI HAI TẦN SỐ TÁCH BIỆT TRONG KHÔNG GIAN CHO PHÉP ĐO DỊCH CHUYỂN NHỎ

Tóm tắt

Bài báo trình bày một giao thoa kế Michelson sửa đổi để nâng cao độ phân giải trong phép đo. Trong hệ này, tia laze tới từ nguồn He-Ne được ổn định tần số theo nguyên lý Zeeman được tách riêng các tần số f1 và f2 trước khi gửi tới giao thoa kế để tránh hiện tượng lỗi phi tuyến theo chu kỳ trong phép đo. Phương pháp khuếch đại khóa tần (LIA) với tần số cắt phù hợp và độ nhạy cao xác định sự thay đổi pha liên quan đến dịch chuyển. So sánh hai phép đo từ giao thoa kế và cảm biến điện dung cho thấy các kết quả tương đồng. Sai số giữa hai kết quả đo là ~70 nm trên vùng đo 2 µm. Kết quả từ LIA có thể lọc nhiễu tốt hơn so với cảm biến điện dung do dùng bộ lọc thông thấp phù hợp.

Title

HETERODYNE INTERFEROMETER WITH SEPARATED FREQUENCIES IN SPACE FOR SMALL DISPLACEMENT MEASUREMENT

Abstract

This paper shows a modified Michelson interferometer for enhancing resolution in displacement measurement. In this system, the ingoing laser beam from a commercial He-Ne source, which is frequency-stabilized using the Zeeman effect, is spatially separated by frequencies f1 and f2 before sending to the interferometer. This approach reduces periodic nonlinearity during measurement. The phase variation related to displacement is determined by a lock-in amplifier (LIA) with an appropriate cutoff frequency and a high sensitivity. A comparison between measurements obtained from the interferometer and a capacitive sensor reveals that the results are in good agreement, with a deviation of approximately 70 nm over a measurement range of 2 µm. The LIA results exhibit superior noise filtering compared to the capacitive sensor, owing to suitable low-pass filters.