[发明专利]一种用于纳米位移测量的修正方法

权利要求书

1.一种用于纳米位移测量的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、记录光栅偏振调制纳米位移测量系统输出电压在待测物体位移过程中的数据，分析输出电压与待测物位移之间的关系曲线，建立计算模型的数学表达式；

步骤2、采用高精度纳米位移台进行扫描并记录位移数据，同时记录测量系统输出电压值，应用建立的数学计算公式对位移数据、电压值进行拟合，获得计算公式中的未知参数；

步骤3、将求得的参数代入计算公式，根据测量系统测得的电压数值，应用最优化算法即可求得待测位移量；

光栅偏振调制纳米位移测量系统由光源、照明镜头、物方光栅、物方成像镜头、像方成像镜头、像方光栅、偏振调制组、SAVART、探测物镜和光电探测器组成，光源发出的光经照明镜头准直后均匀照明物方光栅，物方光栅通过成像镜头在待测物体表面成像，再通过像方成像镜头在像方光栅平面成二次像，经偏振调制组加载高频载波，最后通过探测物镜聚焦后由光电探测器接收，进一步通过电路进行放大、信号解调、模数转换后由计算机输出电压信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于纳米位移测量的修正方法，其特征在于，输出电压与待测物位移之间的关系在理想情况下为正弦曲线，可用公式表示，其中A为振幅，z为待测物位移，T为光栅周期，为初始相位，在实际使用中，由于测量系统中的光学成像光强变化、光栅周期的不一致性以及电信号处理过程非线性的存在，造成与理想曲线的偏差，因此本方法将计算数学公式修正为：其中k₁z项用于修正振幅在不同位移处的变化，k₂z+A₀项用于修正不同位置处测量零点的偏移。

3.根据权利要求2所述的一种用于纳米位移测量的修正方法，其特征在于，拟合标定步骤中，高精度纳米位移台的扫描位置数据记为xdata，测量系统输出的电压值记为ydata，将两组数据带入修正后的计算公式，按照最小二乘法进行拟合，即求得使为最小值的参数F(x)为待求的表达式。

4.根据权利要求1所述的一种用于纳米位移测量的修正方法，其特征在于，输出电压与待测位移为带有三角函数的混合型等式，难以通过解析表达式求解，因此本方法通过求取局部最优解的方法获取最终的位移数据。