基于迟滞非线性补偿系统的光学元件形貌检测

摘要：

为了减少相移干涉仪中压电陶瓷致动器进行相移时,其迟滞非线性对相移算法中的相位计算带来的误差,设计了一套压电陶瓷致动器的控制系统.利用高精度电阻应变传感器和基于锁相放大原理的信号调理电路检测压电陶瓷致动器位移,建立多项式数学模型描述迟滞非线性,然后提出了一种前馈开环控制方法补偿其迟滞非线性.最后,基于所提出的方案对压电陶瓷致动器进行了期望轨迹的跟踪控制实验,同时将补偿控制系统与干涉仪相结合检测光学元件表面形貌.实验结果表明:补偿后,压电陶瓷致动器的跟踪误差在-0.156μm与+0.078μm之间,迟滞非线性度由10.4％降到2.4％,且干涉仪所测得的光学元件表面面形起伏高度均方根和峰谷分别改变了0.795 nm和3.937 nm.该系统对于高精度的光学元件形貌检测具有重要的意义.

关键词：相移干涉仪、相位、压电陶瓷致动器、迟滞非线性、形貌检测

所属期刊栏目：49

分类号：TH741(仪器、仪表)

资助基金：国家重点研发计划No.2016YFF0101903

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：122-131