零差移频式干涉图形相位锁定系统的超精密控制

• 作者: 张鸣 朱煜 杨开明 王磊杰 鲁森
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 全息曝光 零差移频式干涉图形相位锁定系统 系统辨识 高阶线性拟合 微振动 PID控制
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1213-1221
• 页数: 9页
• 分类号: TN305.7|O438.1
• 字数: 4140字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172505.1213

摘要

利用全息曝光法制造大口径全息平面光栅时,常引入零差移频式干涉图形相位锁定系统来提高全息曝光质量.本文针对直接影响最终干涉曝光精度的系统控制精度开展研究.首先,介绍了新型的零差移频式干涉图形锁定系统的原理和结构,在系统理论建模及模型辨识的基础上,针对非线性系统模型进行了高阶线性化拟合,并结合系统振动测试实验结果,设计了系统控制器.然后,对设计的控制器进行了实际控制调试,实现了系统的超精密控制.最后,针对系统控制误差纹波,采用频域分析方法揭示了影响系统控制精度的主要因素,提出了未来提升系统控制精度的方法.测试结果显示:系统相位锁定控制精度可达±0.046 1 rad(3σ)且以高频误差纹波形式呈现.分析了高频误差纹波的成因, 指出受系统噪声、延迟、控制器参数等因素限制,控制器很难完全抑制频段跨度大而连续的高频微振动引起的干涉图形相位漂移.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨开明	清华大学机械工程系	44	664	15.0	25.0
2	朱煜	清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室	99	1312	17.0	33.0
3	张鸣	清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室	31	335	10.0	17.0
4	王磊杰	清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室	5	16	3.0	4.0
5	鲁森	清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室	4	9	2.0	3.0