激光自混合干涉位移测量系统的设计的开题报告.docx

激光自混合干涉位移测量系统的设计的开题报告
一、选题背景及意义
随着现代科技的进步和应用，人们对生活和生命安全的要求越来越高，对工业和制造业的高要求也加强了精度和可靠性的要求。在工业制造和机械设备领域中，位移测量技术是一项非常重要的技术，可以用于检测系统运动的变化，动态测量对象的运动状态。现有的位移测量技术有许多种，如激光干涉仪位移测量、电容传感器位移测量、磁敏传感器位移测量等，但这些技术还有一些问题需要解决，例如测量精度和稳定性等。
激光自混合干涉位移测量技术是一种新兴的位移测量技术，它不仅可以实现高精度的测量，而且可以保证测量稳定性，具有广泛的应用空间。在这种技术中，激光光束被分成两部分，其中一部分射向参考面被反射后在检测器上叠加，另一部分射向待测对象上，被反射后也在检测器上叠加，在检测器上的叠加光斑中峰值的移动距离，便是测量的位移。
因此，本文将对激光自混合干涉位移测量技术进行研究，旨在构建一个具有高精度和稳定性的测量系统，以满足工业制造和机械设备领域中位移测量的要求。
二、研究目标及内容
(一)研究目标
本文旨在构建一个激光自混合干涉位移测量系统，满足以下要求：
1.测量精度高，可达到亚微米级别。
2.测量范围宽广，可达到数十毫米。
3.测量稳定性高，能够满足长时间测量的需要。
(二)研究内容
1.研究激光自混合干涉位移测量基本原理。
2.设计并制作激光自混合干涉位移测量系统。
3.通过实验对测量系统进行测试和评估。
4.分析实验结果，探讨激光自混合干涉位移测量技术的适用范围和局限性。
三、研究方法
1.文献调研：对激光自混合干涉位移测量技术的相关文献进行搜集，并进行分析总结，了解文献中的研究成果和技术进展。
2.系统设计：根据激光自混合干涉位移测量技术的原理，设计并制作测量系统。主要包括发光系统、光路系统、检测系统等。
3.实验测试：使用所设计的测量系统对样品进行位移测量，并对测量结果进行统计分析，验证测量系统的可靠性和精度。
4.数据处理：根据实验结果进行数据处理和分析，探索测量系统的性能和应用。
四、预期成果
本文预期达到以下成果：
1.实现一个基于激光自混合干涉位移测量技术的测量系统。
2.测量系统具有高精度和稳定性，可以满足工业制造和机械设备领域中位移测量的需要。
3.验证激光自混合干涉位移测量技术的适用性和局限性，为技术的进一步发展提供参考。
五、进度安排
1.前期准备（1个月）：对激光自混合干涉位移测量技术进行文献调研和相关知识学习。
2.设计和制作测量系统（3个月）：根据文献和理论知识设计并制作激光自混合干涉位移测量系统。
3.实验测试和数据分析（2个月）：通过实验测试和数据分析验证测量系统的效果和性能。
4.论文撰写和答辩（2个月）：对实验结果进行总结，撰写论文，答辩。
六、参考文献
1.王伟民.光电测量学[M].北京：国防工业出版社,2015.
2.YipingMa,RenfuLi,XinchengYao,etal.Self-mixinginterferometriclaserdisplacementsensorformeasurementofsurfacemotions[J].OpticsLetters,2008,33(20):2349–2351.
3.LeiMei,MingWang,YanguangYu,etal.High-precision,long-rangelaserdisplacementsensorbasedonself-mixinginterferometry[J].OpticalEngineering,2015,54(7):074106.
4.H.J.Li,X.Zhou,A.Sciammarella,etal.Digitalimagecorrelation:fromdisplacementmeasurementtoidentificationofnonlinearmaterialsbehavior[J].ExperimentalMechanics,2009,49(7):849–857.