仪器仪表学报

作者：胡新源，杨凌辉，宋有建，杨 朔，韩森淼

单位：胡新源,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,,杨凌辉,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,,宋有建,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,,杨 朔,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,,韩森淼,1.天津大学精密仪器与光电子工程学院,

关键词：飞秒激光;多目标测量;绝对距离;FPGA;系统集成

基金：国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(52127810)资助

伴随当前航空、航天、大型科学仪器智能制造场景下多环节、多过程、多装备制造工艺与制造信息不断融合优化,正推动长度测量需求从传统局部、单参数、离线、分时测量快速转变为全局、多目标的在线、实时、同步测量,现有激光测距方法受到原理限制,在精度、实时性与并行能力等方面面临瓶颈。本文提出了一种基于飞行时间法的双飞秒激光多目标绝对距离测量系统,设计特定的光纤分束方案,使飞秒激光光源同时到达多个目标,并构造时域可区分特征匹配多组脉冲,携带距离信息的脉冲经强度互相关模块后进入FPGA数据处理单元,实现多路绝对距离的实时解算,并完成系统的集成化设计。实验表明系统在2kHz的更新速度下阿伦偏差评定的测量精度优于10-5m,与干涉仪对比的测距偏差小于4μm,在此基础上,搭建平行光路结构实现多自由度的同时测量,测量偏差优于5″。

来源：2023年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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