多波长干涉绝对测距系统

0.6 nm 精度, 240 μm 量程

在三波长同步移相干涉仪中实现无歧义长量程的高精度绝对距离测量，静态精度达0.6 nm，动态测量误差优于2 nm，为工业精密检测提供工程可用方案。

Chenlong, Ou · Liu, Fengwei · 吴永前

Sensors 2026

参数信息

无歧义测量范围

240 μm

静态测量精度

0.6 nm

动态位移测量精度

2 nm

技术优势

量程扩到240 μm还能看得清

通过三波长合成波长链结合分数倍率法，将干涉仪的无歧义量程扩展到240 μm，同时保持亚纳米级静态精度，解决了传统干涉测距中分辨力与量程的矛盾。

动态测量同样可靠

在动态位移测量中，系统精度优于2 nm，且通过误差建模与补偿抑制压电陶瓷非线性等动态因素，确保现场测量的一致性与准确性。

误差来源有账可查

论文对合成波长不确定度、相位测量不确定度和空气折射率不确定度等主要误差源进行了系统建模，并对压电陶瓷非线性等动态因素进行了讨论与补偿，为系统标定和精度保障提供依据。

应用场景

• 精密测量与仪器：替代传统测距仪，提供纳米级绝对距离标定与检测。
• 激光干涉仪：作为新型多波长干涉单元，拓宽干涉仪的无歧义量程与精度。
• 工业视觉检测：在产线中实现工件表面轮廓与位移的在线高精度测量。
• 光学传感器：用于光学传感系统中的绝对位置读取，提升分辨率与稳定性。