As an ultra-precision measurement system the heterodyne laser interferometer plays an important role in semiconductor industry. However the errors of environment and nonlinearity which are caused by air refraction and frequency-mixing separately reduce the accuracy of displacement measurement. In this paper we propose a DFNN(data fusion and neural network) method for error compensation. As a hybrid method of data fusion and neural network, DFNN method reduces the environmental and nonlinear error simultaneously. The effectiveness of the proposed error compensation method is proved through experimental results.
주파수 변환 귀환 방식의 광섬유 솔리톤 레이저에서 고진기 내의 광주파수 변화기를 이용하여 self-heterodyne 방식으로 펄스폭을 측정하엿다. 공진기 네에서 주파수 변환기를 통과하기 전과 후의 펄스열과 헤테로다인 시키고 두 펄스열 간의 지연길이를 가변 시키면서 맥놀이 주파수 성분의 세기를 측정함으로써 진폭 자기상관 함수를 얻었으며 이로부터 펄스폭을 측정할 수 있었다. 그 결과, 기존의 제2차 고조파 발생을 이용한 자기상관 방식과 r의 같은 결과를 얻었다.
Demand for high precision measurement of large area is increasing in many industrial fields. White-light Scanning Interferometer(WSI) is a well-known method for 3D profile measurement. However WSI has some limitations in a measurement range because of the sensing mechanism. Therefore, in this paper we use a heterodyne laser interferometer to get over the limitations of a short measurement range in WSI, We suggest a new WSI system combined with heterodyne laser interferometer. This system is aimed at eliminating Abbe error with measuring the focus point directly. With the use of triggering functionality of WSI, we can use this system as a probe of a precision stage such as a probe of CMM. The suggested system gives a repeatability of 87 nm in the absolute distance measurement test under the laboratory environment.
본논문에서는 300MHz~500MHz대역에서 -80dBm~-30dBm의 레벨로 발생하는 초고압 전력기기의 부분방전을 감지 할 수 있는 RF 모듈에 적용 가능한 LNA와 믹서를 설계하였다. 모니터링이 가능하도록 시스템 버짓을 실시하고, 설계된 부품들을 하나의 모듈로 합쳐 시뮬레이션 함으로써, 시스템의 목표에 맞게 설계 되었음을 확인하였다. LNA와 필터, 두단의 믹서를 통해 BPF로 가는 헤테로다인 방식을 사용하였으며 이중 설계된 가장 첫 단의 LNA와 주파수 합성 역할을 하는 첫 단 믹서를 다른 이상적인 소자들과 함께 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 300MHz~500MHz대역에서 가변이득증폭기의 가변이득 폭이 14dB ~ 56dB까지 변할 때 출력신호가 20MHz에서 3 ~ 5dBm으로 일정하게 나오는 것을 확인하였다.
This paper addresses the development of a laser interferometer to measure micro displacement for a micro system. The laser interferometer is able to measure micro displacement during a few micro seconds with non-contact. In order to employ the interferometer, the displacement calibration experiment should be required. For the experiment, a laser probe installed on the optical table with optical devices and a micro stage. The velocity decoding board is also added to calculate doppler shift frequency directly. The output signal is processed by LabView. Finally experiments are found out the relation between displacement and output signal.
DFB 레이저를 이용하여 긴 FBG 공동에서 극미세선폭 레이저광을 발생시키는 새로운 방법을 제시하였다 63㎞의 광섬유 지연선로를 사용한 자기헤테로다인 측정장치를 사용하여 레이저 선폭을 측정한 결과 3㏈ 선폭으로 20㎑를 얻었다. 이 레이저에 포화흡수체로 Er/sup +3/ 이 도핑된 광섬유를 사용하여 다시 선폭을 압축한 결과 자기헤테로다인 측정장치의 해상도 한계인 3㎑ 이하의 선폭을 얻었다. 이는 2×10/sup -8/㎚의 선폭에 해당한다.
Micro former has been known as a useful tool for machining micro parts. It makes micro holes automatically with punches, a hole-shape die and material by rotation of crank shaft synchronously. Micro displacement in micro forming affects on the performance of machining because micro forming size is similar with its mechanical displacement. Therefore, the measurement of this micro displacement is essential to be guaranteed to obtain high forming precision in the whole machine as well as its devices. This paper addresses the development of a laser interferometer to measure micro displacement for a micro former. The laser interferometer is able to measure micro displacement during a few micro seconds with non-contact. For the experiment, a laser probe is installed on the optical table with optical devices and a micro displacement generating device. The velocity decoding board is also added to calculate doppler shift frequency directly. Finally simple experiments are conducted to confirm its functional operation.
The laser interferometer has been used for measurement of the micro displacement error. Although the laser interferometer is widely accepted as a tool for measurement of motion accuracy, the set-up procedure is time-consuming because of the strict requirement on alignment between a laser head and optic units. This paper addresses the development of a laser interferometer to measure the micro displacement for a micro machine. The portable laser interferometer which integrates a laser probe and optics, is developed for the convenient measurement. For the experiment, moving mirror set up on the micro stage. The velocity decoding board is also added to calculate doppler shift frequency directly. The output signal is obtained and analyzed by LabView. Finally experiments are found out the relation between micro displacement and output signal.
The heterodyne laser interferometer has a nano-meter scale resolution. However, the unwanted nonlinearity error caused from frequency-mixing limits the ultra-precise resolution. In this paper, we propose a recursive WLS algorithm to improve the resolution of heterodyne laser interferometer. Some experimental results show an effectiveness of the recursive WLS algorithm in nano-meter scale resolution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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