单光束光纤阵列干涉仪

3自由度同步测量

用四通道光纤阵列稀疏采样单光束干涉斑，一台干涉仪同时测轴向位移、俯仰角和偏航角。

Wang, Zhiwei · Xionglei, Lin · Xiaobo, Su · Xin, Yang · Yun, Zou · Molnar, Gabor · Werner, Christian · 孙涛 · Xu, Liang · Yu, Guangdong · 付海金 · 胡鹏程 · 于亮

Optics and Laser Technology 2026

参数信息

角测量范围

1.55 mrad

角分辨率

1 μrad

位移分辨率

3 nm

与商用干涉仪吻合行程

30 μm

技术优势

一台干涉仪测三个自由度

用四通道光纤阵列对单光束干涉斑进行稀疏采样，从多路外差信号联合解算轴向位移、俯仰角和偏航角，无需多套干涉仪或额外安装空间。

角分辨率优于 1 μrad

几何基线决定角噪声与分辨率，通过优化光纤芯间距等参数，实现了优于 1 μrad 的角度分辨能力，满足精密对准需求。

位移分辨率达 3 nm

从外差信号提取的位移分辨率达到 3 nm，且 30 μm 行程内与商用干涉仪测量结果吻合。

应用场景

• 精密位移测量：以 3 nm 分辨率提供位移测量，替代传统干涉仪在紧凑空间中的应用。
• 高精度运动台：可集成到运动台中同步测量轴向位移和角度偏差，用于精密定位反馈。
• 多自由度对准：单光束实现三自由度同步测量，简化多轴对准装调过程。