平面反射式二维光栅测量系统研究

作者：刘红忠^*; 史永胜; 尹磊; 陈邦道; 雷彪; 蒋维涛; 牛东; 王兰兰; 姜维; 李国俊; Chen Jinju

来源：激光与光电子学进展, 2023, 60(03): 290-298.

• 测量
• 平面反射式二维光栅
• 反正切细分算法
• 亚微米级测量

针对超精密运动台的二维亚微米级精度同步测量需求，提出并建立了平面反射式二维光栅测量系统，研究了平面反射式二维光栅的平面位移同步测量方法，分析了平面反射式二维光栅测量系统的误差传递模型。通过Vold-Kalman滤波算法，对光栅信号中存在的高次谐波误差、幅值/相位误差进行实时修正和滤除。采用反正切细分算法和周期测量法对光栅正交脉冲的频率进行测量，实现对被测目标的高分辨率测量和实时运动速度测量。同时，构建了亚微米级测量精度的平面反射式二维光栅测量系统，测量范围为500 mm×500 mm,x、y方向的定位精度为±0.3μm，测量分辨率为0.005μm。

• 单位
  机械制造系统工程国家重点实验室; 西安交通大学