高精度光学测量微位移技术综述摘要：光纤测量技术由于自身具有分辨率高而且测量范围大的优势，使其的应用越来越重要和广泛。本文综合概述了光纤测量技术的基本原理，以及几种光纤测量的方法及特性和相关的应用。并于传统的非光学检测进行比较，进而得出光纤测量技术的优势以及未来的进展方向。关键字：光纤测量技术；测量方法特性；进展方向；应用0 引言 随着光纤技术理论的不断深化，光纤制造工艺日臻完善，各种类型的光纤元器件逐步商品化，为光纤测试技术的进展奠定了理论基础和物理基础。由于光纤有良好的传光特性（对光波的损耗目前可低达 0.2dB/km），有比微波高 6个数量级耳朵宽频带，再加上光纤本身就是一种敏感元件，光在光纤中传输时振幅、相位、偏振态等将随着检测对象的变化而变化。因此，用光纤制作的传感器与传统的各类传感器相比具有一系列的独特优点，如低损耗、体积小、重量轻、耐腐蚀、成本低等，广泛应用于国防军事、航空航天、计量测试等各种领域。1 光纤测量技术概述光纤测量技术在计量测试中有广泛的应用，按光学原理不同，光学测量技术可分为激光三角测量、光杠杆法、光栅尺测量法、光纤位移测量法和激光干涉法等，测量分辨力在几十皮米到几纳米之间。衍射效应进行位移测量的 X 射线干涉技术近来年备受关注[1]，其最大特点是以晶格结构中的原子间距作为溯源标准，可实现皮米量级的高分辨率，减小了光学干涉仪的各种非线性误差，但它普遍用于金属讨论和材料测试的常规方法。电学根据原理不同可以分为电容测量、电感测量、扫描探针测量。其分辨率在零点几到几纳米之间而且范围广泛。2 光学检测2.1 激光三角测量在激光三角法中，由光源发出的一束激光照射在待测物体平面上，通过反射最后在检测器上成像。当物体表面的位置发生改变时，其所成的像在检测器上也发生相应的位移。通过像移和实际位移之间的关系式,真实的物体位移可以由对像移的检测和计算得到。激光三角法的框图如图 1 所示。其中，Α 是投影光轴与成像物镜光轴的夹角；Β 是光电探测器受光面与成像物镜光轴的夹角，而 s 和 s 分别是物距和像距,d 是传感器上的成像点的偏移，而 为实际的物体∆表面的偏移。系统的相关参数为：偏置距离 D 为从传感器到被测表面参考点的距离；测量范围为最大能检测到的物体表面的偏移，即 的最大值；测量精度，传感器的最小测量单位；分辨率一般指测量的纵向分辨率，为测量精度和测量范围之比；横向分辨率为待...
