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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目前，测量微小位移的方法主要有电学测量法、扫描显微镜法、光学测量法等。利用迈克尔逊干涉仪进行激光干涉法测量微小位移是其在几何量测量中的重要应用。微小位移测量的精准度已经成为许多技术领域不断进步的制约因素，因此，高精度微小位移测量有着重要的意义。

迈克尔逊干涉仪原理简明，构思巧妙，堪称精密光学仪器的典范。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉，通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。目前，在近代物理和近代计量技术中，根据迈克尔逊干涉仪的基本原理，研制的各种精密仪器已广泛的应用于生产、生活和科技领域，并研制出多种专用干涉仪。在迈克尔逊干涉仪的调整和测量上，获得单色光的等倾干涉条纹比较容易，而获得等厚干涉或白光干涉相对较繁琐，用已知波长的单色光（如氦 - 氖激光）作光源，利用获得的等倾干涉条纹的直径大小来确定被微小位移，不失为一种较简便的方法。因此，本文的选题具有较强的使用价值和较高的现实意义。

国内外研究现状

迈克尔逊干涉仪是1881年由美国物理学家迈克尔逊和莫雷为研究“以太”漂移而设计制造的精密光学仪器。历史上，迈克尔逊-莫雷实验结果否定了“以太”的存在，为爱因斯坦建立狭义相对论奠定了基础，迈克尔逊也因在这方面的杰出成就获得了1907年诺贝尔物理学奖。在近代物理学和近代计量科学中，迈克尔逊干涉仪具有重大的影响，得到了广泛应用。

2. 研究的基本内容

本课题研究内容主要为基于迈克尔逊干涉法的微小距离测量。

基于迈克尔逊干涉法的微小距离测量是利用激光干涉原理，微动平台移动，经过迈克尔逊干涉仪，入射光以出射光叠加形成干涉条纹，条纹通过摄像头的数据采集卡采集后，输入处理单元，在单元内对图像进行二值化和细分，最后对细分的图像进行纵/横扫描，根据多帧图像扫描点进行平均，得出干涉条纹变化结果。

该基于迈克尔逊干涉法的微小距离测量的设计要对迈克尔逊干涉仪产生干涉条纹的过程有一定的了解。在详细的设计部分中，将对激光干涉所产生的条纹进行条纹预处理、背景去除、去除高频噪声、条纹二值化、条纹细化、计算条纹位移等步骤，得出微小距离。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题计划2017年3月份前完成设计部分，对整个课题有清楚的认识，对所要设计的测量方法有了明确的目标。

2017年3月至4月完成整个测量方法的准备工作。了解测量实现需要的相关技术，对整个测量的实现过程有较为清晰的思路。

2017年4月至5月完成迈克尔逊干涉法测量微小距离所要求实现的功能。

4. 参考文献

[1] 熊泽本.基于迈克尔逊干涉仪的微小长度测量装置的设计[j].荆楚理工学院学报，2012, 27(2):56-59

[2] 钱瑞海，孟迎军.半导体激光干涉仪在微振动测量中的应用[j].红外与激光工程,1999,28（2）：37-39

[3] 孟迎军，华敏.用于微振动测量的微型迈克尔逊干涉仪的构建[j].南京理工大学学报，20 02，26（6）：632-636