一种新型光谱共焦位移测量系统研究.pdfVIP

34 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2013年 第32卷 第4期 一 种新型光谱共焦位移测量系统研究 柳晓飞，邓文怡，牛春晖，金博石 (北京信息科技大学 光 电信息与通信工程学院，北京 100192) 摘 要：设计并搭建了一种光谱共焦位移测量系统。利用高斯拟合算法拟合每组实验数据，获取光谱响 应曲线峰值对应的光波长值 ，采用Levenberg-Marquardt算法优化求解高斯函数的参数向量；利用双频激光 干涉仪对系统进行标定，获得光波长和反射镜位移之间的对应关系；对整个系统作精度分析。实验结果表 明：高斯拟合算法适合作为该位移测量系统的数据处理方法；用双频激光干涉仪对系统标定的方法能够准 确定位反射镜的位置。该设计系统的测量范围为20mm，测量精度为 1O m，能够满足一定精度的测量要 求 。 关键词：光谱共焦；高斯拟合；标定 ；精度分析；位移测量 中图分类号：0439；TP212 文献标识码：A 文章编号 ：1000-9787(2013)04-0034-03 Research on anoveldisplacementmeasurem ent system ofspectrum confocal LIUXiao·fei，DENGWen-yi，NIUChun—hui，JINBo—shi (SchoolofPhotoelectricInformationandTelecommunication，BeijingInformation ScienceandTechnologyUniversity，Beijing100192，China) Abstract：A displacementmeasurementsystem otspectrum confocalisdesignedandsetup．Gaussianfitting algorithm isusedtofiteverygroupofexperimentaldatatoobtaincorrespondingopticalwavelengthofthepeakof spectralresponse curve．The Levenberg—Marquardtalgorithm is used to solve parametervectorofGaussian function．Thesystem iscalibratedbyusingdual一~equencylaserinterferometertofindcorrespondingrelationship betweenopticalwavelengthanddisplacementsofthereflectingmirror．Precisionanalysisiscarriedoutonoverall system．Theexperimentalresultsshow thatGaussian fittingalgorithm issuitableforactingasdataprocessing methodofthe measurementsystem ，and the calibrating method by dual一~equency laser interferometercan accuratelylocatepositionofreflectingmirror．Measurementrangeofthedesignedsystem is20mm，measurement precisioncanreach10pan，whichcansatisfymeasurementrequirementsofrcertainprecision． Keywords：specturm eonfocal；Gaussianfitting；calibration；