47、碘频率零差干涉仪与X射线CT精度验证方法研究

碘频率零差干涉仪与X射线CT精度验证方法研究

在工业测量领域，高精度的测量技术和准确的性能评估方法至关重要。碘频率零差干涉仪为位移测量提供了高精度的解决方案，而X射线CT在几何和尺寸测量方面也有着广泛的应用，但目前其性能评估标准尚不完善。下面将详细介绍碘频率零差干涉仪的原理、实验情况以及X射线CT性能评估方法的相关内容。

碘频率零差干涉仪原理

• 碘线性吸收线的检测 ：碘频率稳定激光二极管（LD）的零差干涉仪系统分为频率稳定LD源和零差干涉仪两部分。为检测碘的多普勒展宽吸收线，通过改变LD的注入电流或温度来扫描其频率。输出激光经分束器1（BS1）分为两束，一束通过碘池，另一束进入迈克尔逊干涉仪。当LD频率跨越碘的跃迁线时，线性吸收信号表现为强度下降，使用平衡光电探测器（BPD）检测吸收信号并减少激光强度波动的影响。利用频率调制技术将LD频率锁定在近634nm波长处碘吸收线的中心，具体是通过正弦电流信号调制激光源频率，用锁相放大器（LIA）检测一次谐波信号，再将LIA的输出信号通过PID控制器反馈到电流驱动器，从而实现频率锁定。
• 零差位移测量干涉仪 ：正弦频率调制技术对干涉仪的位移测量很有效。BS1输出的光束进入迈克尔逊干涉仪，动镜由压电致动器（PZT）驱动。为增加可测量位移并使用李萨如图形，需了解因光程变化导致的调制指数的动态变化，该动态调制指数可从干涉仪强度的功率谱计算得出。一般来说，输出激光的正弦频率调制表达式为(f (t) = f_0 + \Delta f \sin 2\pi f_mt)，其中(\Delta f)是频率调制幅度，(f_m)是调制频率，(f_0)是载波频率。通过积分可得到