平面镜做动镜的干涉仪中动镜微倾角变化的检测方法

摘要

本发明公开了一种平面镜做动镜的干涉仪中动镜微倾角变化的检测方法，对透射面和反射面探测器上的激光干涉光强数据去除直流和归一化得到的数据，计算THL与RHL、THR与RHR的初始相位差分别为θL、θR，以THLTHR为基准，对RHL、RHR利用θL、θR进行相位补偿，把补偿过的RHL、RHR交替进行反三角运算得到信号的相位差Δθ，对Δθ进行相位调整，得到相位θ，利用θ对应倾角的物理关系反演出动镜实际的微小倾角α。在1/fmin时间长度内计算倾角平均值，求出微倾角的倾斜中心，测量围绕倾斜中心的微倾角变化。本发明方法精度达到0.2个微弧度，可测频率：0.1Hz~200Hz。

主权项

1.一种平面镜做动镜的干涉仪中动镜微倾角变化的检测方法，其特征在于包括如下步骤：1）对透射面、反射面探测器的各路信号数据：透射水平左T_HL与反射水平左R_HL、透射水平右T_HR与反射水平右R_HR进行滤除直流和幅度归一化，测量处于正交关系的T_HL与R_HL、T_HR与R_HR的过零点时间间隔：t_L和t_R，其中t_L为T_HL与R_HL过零点时间间隔，t_R为T_HR与R_HR的过零点时间间隔；3）设定采样时间间隔为T_s，计算T_HL与R_HL、T_HR与R_HR的初始相位差分别为：θ_L=t_L/T_s,θ_R＝t_R/T_s；4）以T_HL、T_HR为基准，对R_HL、R_HR分别利用θ_L和θ_R进行相位补偿：R_HL=[R_HL-T_HLsin(θ_L)]/cos(θ_L)，R_HR=[R_HR-T_HRsin(θ_R)]/cos(θ_R)，得到具有理想正交特性的新信号对：T_HL与R_HL、T_HR与R_HR；5）对新信号对T_HL与R_HL、T_HR与R_HR选取各自的值介于[-0.707,0.707]的交替进行反三角函数运算并做差得到相位差Δθ；6）对相位差Δθ的周期性进行相位调整，对于相位变化大于2π的减去2π，相位变化小于-2π的要加上2π得到真实相位θ；7）计算单次测量的动镜实际微小倾角d为测量T_HL探测器与测量T_HR探测器的间距、λ为参考激光的波长；8）连续测量记录t_n次的单次倾角值α_i，测量时间为t=1/f_min＝t_nT_s，f_min为最低倾角测量频率，计算平均值：$\bar{\alpha }=\underset{i=0}{\overset{t_n}{\Sigma }}{\alpha }_i/t_n$以该数值为动镜微倾角的倾斜中心，持续测量围绕倾斜中心的微倾角变化。