Two-dimensional remote interferometric stage encoder through a single access port using range-resolved interferometry
Two-dimensional remote interferometric stage encoder through a single access port using range-resolved interferometry
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使用范围分辨干涉测量通过单个访问端口进行二维远程干涉测量台编码器
DOI：
10.1117/12.2525596
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wiseman K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wiseman K
在这项工作中，使用我们的距离分辨干涉（RRI）信号处理技术，我们提出了一种新的方法，多维位移测量，只使用一个单一的光学接入端口和非常简单的光学设置。通过利用表面反射从一个阶段安装的移动分束器和两个正交的固定参考镜，两个干涉仪的两个笛卡尔测量方向形成。利用RRI，两个干涉仪的干涉相位信号可以被独立解调，从而允许使用单个连续波激光二极管源和单个光电检测器同时测量两个维度上的位移。在本文中，这种方法的能力证明使用一个多维压电阶段执行各种阶段的运动的概念验证实验。在±50μm的标称工作范围内的位移测量，展示了独立的，同时测量两个维度的位移。所提出的测量显示纳米级的位移分辨率与典型的噪声密度为0.02 nm/kHz超过21 kHz的带宽。据认为，这种方法可以提供一个有趣的替代现有的干涉测量技术的多维计量，从简单性和成本效益，同时保持的优势，使光学技术有吸引力的科学和工业应用中受益。
In this work, using our range-resolved interferometry (RRI) signal processing technique, we present a novel approach to multidimensional displacement measurements using only a single optical access port and very simple optical setup. By utilising surface reflections from a stage-mounted moving beamsplitter and two orthogonal stationary reference mirrors, two interferometers for the two Cartesian measurement directions are formed. With RRI, the interferometric phase signals of both interferometers can be independently demodulated, allowing simultaneous measurements of displacement in both dimensions using a single continuous-wave laser diode source and a single photodetector. In this paper, the capabilities of this approach are demonstrated using a proof-of-concept experiment with a multidimensional Piezoelectric stage performing a variety of stage movements. Measurements of displacements over a nominal stage working range of ±50μm are presented, demonstrating independent, simultaneous displacement measurements of two dimensions. The presented measurements show nanometer-level displacement resolutions with typical noise densities of 0.02 nm/√Hz over a 21 kHz bandwidth. It is thought that this approach could offer an interesting alternative to existing interferometric techniques for multi-dimensional metrology, benefiting from both simplicity and cost-effectiveness whilst maintaining the advantages that make optical techniques attractive to scientific and industrial applications.
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DOI：
10.1016/j.precisioneng.2009.05.008
发表时间：
2010-01-01
影响因子：
3.6
作者：
Kimura, Akihide;Gao, Wei;Zeng Lijiang
通讯作者：
Zeng Lijiang
开发一种新型平面编码器，用于纳米分辨率和精度的二维位移测量
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
World Congress on Intelligent Control and Automation
影响因子：
--
作者：
Yi;K. Fan;Bor
通讯作者：
Bor
影响因子：
3.8
作者：
Kissinger, Thomas;Charrett, Thomas O. H.;Tatam, Ralph P.
通讯作者：
Tatam, Ralph P.
影响因子：
4.7
作者：
Kissinger, Thomas;Chehura, Edmond;Tatam, Ralph P.
通讯作者：
Tatam, Ralph P.