精密仪器课程设计

1、精密仪器课程设计设计题目: 激光干涉纳米位移测量系统设计 姓 名： * 学 号： * 指导老师： * *年*月目 录第1章 引言 31.1纳米技术 31.2纳米测量技术 31.2.1纳米测量技术的发展 31.2.2双频激光干涉技术的国内外现状 5第2章 总体方案设计 82.1总体框图 82.2 双频激光干涉测量系统组成8第3章 检测系统硬件电路设计 9 3.1双频激光干涉光路部分 9 3.2电路模块103.2.1 光电转换 113.2.2 I/V转换电路113.2.3 消直电路 123.2.4 放大电路 123.2.5 低通滤波电路 133.2.6 整形电路 143.2.7 细分电路 153.

2、2.8 计数电路 163.2.9 显示电路 173.3软件模块 18第4章 系统电路总图 22第 5章 总结与展望 23参考文献 25第 1 章：绪论1.1 纳米技术纳米技术作为当前发展最迅速、研究最广泛、投入最多的科学技术之一，被誉为21世纪的科学, 并且和生物工程一起被认为是未来科技的两大重要前沿。科技发达国家为抢占这一高新技术生长点、制高点，竞相将纳米技术列为21 世纪战略性基础研究的优先项目, 投人了大量的人力、物力和财力。纳米技术对许多工业领域已经开始具有非常关键的作用。它不仅将为许多技术难题提供新的解决方案和思路, 而且会进一步提高人们的生活水平, 并有可能在很大程度上改变人们的生

3、活方式。从纳米精度上的机械零件的加工和装配、电子器件的生产制造、扫描探针显微镜的发展、微型机电系统的制造、到纳米结构材料的加工和生物医学系统的制造等，纳米技术正在得到广泛的发展和应用。纳米加工和制造离不开纳米测量。精密计量已不能适应纳米技术发展的要求，而且成为了纳米技术发展的瓶颈。因此，纳米测量技术和测量装置，不仅是21世纪纳米技术实用过程中必须关注的焦点，而且也是21 世纪计量测试领域研究的重中之重。1.2 纳米测量技术1.2.1 纳米测量技术的发展纵观纳米测量技术发展的历程，它的研究主要向两个方向发展：一是在传统的测量方法基础上，应用先进的测试仪器解决应用物理和微细加工中的纳米测量问题,分

4、析各种测试技术,提出改进的措施或新的测试方法；二是发展建立在新概念基础上的测量技术，利用微观物理、量子物理中最新的研究成果,将其应用于测量系统中,它将成为未来纳米测量的发展趋向。但纳米测量中也存在一些问题限制了它的发展。建立相应的纳米测量环境一直是实现纳米测量亟待解决的问题之一，而且在不同的测量方法中需要的纳米测量环境也是不同的,目前应该建立一个合适的纳米环境,寻求新的测量原理和多种技术的综合应用。同时，对纳米材料和纳米器件的研究和发展来说，表征和检测起着至关重要的作用。由于人们对纳米材料和器件的许多基本特征、结构和相互作用了解得还不很充分，使其在设计和制造中存在许多的盲目性，现有的测量表征技

5、术就存在着许多问题。此外，由于纳米材料和器件的特征长度很小，测量时产生很大扰动，以至产生的信息并不能完全代表其本身特性。这些都是限制纳米测量技术通用化和应用化的瓶颈，因此，纳米尺度下的测量无论是在理论上，还是在技术和设备上都需要深入研究和发展。纳米计量技术按照量程、分辨率和测量不确定度的特点，可以分为两大类：一类是激光干涉仪技术，其特点是量程大，可达几十米，但对小于半个光波长的位移需要用电子鉴相等细分方法来实现，由于电子噪声等非线性误差的影响，半波长以内的位移测量并不可靠；另一类是差拍干涉仪技术、射线干涉仪技术、光学 射线干涉仪技术、频率测量技术和光频梳技术等，他们的特点是量程小，一般几微米或

6、几十微米，但分辨率和测量不确定度高，可达亚纳米甚至皮米量级。所以为达到测量范围为100 um，分辨率达1nm，选用激光干涉技术。激光干涉仪使用激光波长作为基本刻度，其位移测量结果可以直接溯源到米定义波长基准，目前使用的干涉仪主要包括单频激光偏振干涉仪和双频激光干涉仪。单频的是在20世纪60年代中期出现的，最初用于检定基准线纹尺，后又用于在计量室中精密测长。原理：从激光器发出的光束，经扩束准直后由分光镜分为两路，并分别从固定反射镜和可动反射镜反射回来会合在分光镜上而产生干涉条纹。当可动反射镜移动时，干涉条纹的光强变化由接受器中的光电转换元件和电子线路等转换为电脉冲信号，经整形、放大后输入可逆计数

7、器计算出总脉冲数，再由电子计算机算出可动反射镜的位移量L。使用单频激光干涉仪时，要求周围大气处于稳定状态，各种空气湍流都会引起直流电平变化而影响测量结果，因而限制了单频干涉仪的应用范围，只有设法用交流测量系统代替直流测量系统才能从根本上克服单频激光干涉仪的这一弱点。双频激光干涉仪是七十年代初期由美国HP公司首先推出的，至八十年代中期十几年间内几乎垄断了世界市场。它是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪，和单频激光干涉仪一样，双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器。由此，此课程设计最终选定基于双频干涉原理，来实现位移测量系统的设计。双频激光干涉仪是激光在计量领域中

8、最成功的应用之一，是工业中最具权威的长度测量仪器。双频激光干涉仪采用外差干涉测量原理，克服了普通单频干涉仪测量信号直流漂移的问题,具有信号噪声小、抗环境干扰、允许光源多通道复用等诸多优点,使得干涉测长技术能真正用于实际生产。双频激光干涉仪可以在恒温，恒湿，防震的计量室内检定量块，量杆，刻尺和坐标测量机等。它既可以对几十米的大量程进行精密测量，也可以对手表零件等微小运动进行精密测量，既可以对几何量如长度、角度直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。1.2.2 双频激光干涉技术的国内外现状国外生产激光干涉仪的公司

9、有美国的Ag2ilent (前身为HP) 、ZYGO、英国的Renishaw 等公司。目前世界上有三种比较典型, 也是比较成熟的激光干涉仪: 美国Hew lett Packar d 公司生产的HP 系列双频激光干涉仪; 美国Zygo 公司研制的用于DSW 光刻机X、Y 工作台直线及角位移测量的双频激光干涉测量系统; 以及英国Renishaw公司的激光校准系统。表1-1 各激光仪参数对比序号型号激光功率/mW分辨率/nm测量精度/pm测量速度/m*s-1厂家国别1SP125150.6352.54103美国2ML1011.00.11Renishaw英国3AXIOM/201.250.011.8ZYG

10、O美国4LDDM1011.4OPTODYNE美国5HP5527B1100.10.45HP美国6HP55291100.10.7HP美国7L-1K-10A1100.10.4TSK日本8M150010.60.4SIOS德国我国于70年代开始了激光测量系统的研制，1975 年由中国计量科学研究院与陕西机械学院研制出我国第一台国产双频激光干涉仪样机，量程为60m，测量精度为0.5 10-6，到目前为止, 哈尔滨工业大学、清华大学、华中理工大学等也相继开展了对激光干涉仪及相关技术的研究, 成都工具研究所已生产出带有测量空气参数装置并进行误差补偿的激光干涉仪。成都工具研究所的产品主要为MJS系列激光干涉仪，

11、其较早MJS系列的干涉仪采用进口激光器的热稳频技术，之后最新第四代的产品是基于双纵模稳频技术，在测速的方面均有所创新和改进。 图1-1 成都产品 MJS系列激光干涉仪表1-2 目前国内外干涉仪产品技术指标对比AgilentRenishawZYGO成都工具所激光头单/双频双频单频双频双频产生双频方法塞曼效应/声光调制塞曼效应塞曼效应最大频差（MHz）4/203.651.2最高测速（mm/s）100010005100500300数据电路板最高测速下分辨率（nm）1.241.240.311.2420最高测速下测量范围（m）4080404020近年来,随着科学技术的发展,人们对测量工具也提出了更高的要

12、求。为迎合新的测量要求,双频激光干涉仪也相应向高分辨率、高精度、高测速等几个方向发展。1、高分辨率仅依靠光学系统,普通干涉仪的只能达到半波长的分辨率,即0. 1m 量级,目前的干涉仪产品通过电子细分的方法提高测量分辨率。国外Agilent 、ZYGO 等公司的产品可实现2048 细分,最大分辨率达到0. 15nm。清华大学精仪系殷纯永教授的研究小组研制的SJD5 型双频激光干涉仪可实现640 细分,分辨率0. 49nm。2、高精度与纳微米精密测量溯源在要求纳米精度的条件下,出现大量科学与技术问题有待解决,诸如:非线性误差(对半个波长分割的不均匀性) 、空气折射率影响、温度压力效应、环境振动影响

13、等问题。同时BIPM 纳米工作组已将激光干涉仪、高精度位移传感器等列入国际计划,纳米精密测量技术的溯源成为迫切需要解决的课题。制造业的发展迫切需要解决高速加工过程中运动目标的精密测量和定位,许多精密机床的运动速度已达几m/ s ,而从精度等方面考虑,只有激光干涉技术更适合解决以上问题。近年来我国成功地克服了塞曼双频激光器的频差闭锁现象,研究出国内外计量领域多年期盼的中频差(340MHz 频差可控输出) He2Ne 激光器 ,并获得专利。以这种激光器作为光源的双频激光干涉仪将实现4m/ s 的测量速度,其优势在于测量速度快,且稳频系统和信号处理电路相对简单可以实现，不增加太多造价。双频激光干涉仪

14、向着高分辨率、高精度、高测速等方向发展,为了实现上述目标,其研究领域也在进一步深入拓宽,我们应该加强研究,争取早日研制出具有自主知识产权的仪器,缩小与世界先进水平的差距。第 2 章：总体方案设计2.1 总体方案设计总体框图：双频激光干涉光路放大电路调理电路光电检测电路位移显示单片机系统细分电路计数电路图2-1 总体框图2.2 双频激光干涉测量系统组成双频激光干涉测量系统主要由光路和电路两大部分组成。第 3 章：检测系统硬件电路设计 .3.1双频激光干涉光路部分其组成部分：主要包括全内腔HeNe激光器、分光镜、检偏器、干涉镜、光电检测器等组成。图3-1双频激光干涉光路图双频激光干涉工作原理：He

15、- Ne 激光器在纵向磁场的作用下, 其0.633um 谱线分裂成频率相差1.5-2.0MHz, 偏振态分别为左右旋的两束偏振光, 经1/ 4 波片后成为正交的线偏振光。在干涉中, 线偏振光经偏振分光器后一个频率的光作为测量光, 另一个作为参考光, 两路光相干后形成拍频信号。当测量反射镜移动时产生多普勒频移f , 其中包含被测位移信息, 对其积分可求出被测位移量。原理如图2 所示, D1接收的信号为f1- f2 的拍频信号, D2接收的信号为(f1-f2)f 的拍频信号, 两路信号相减得到含有被测位移信息的多勒频移f 。代表测量长度的累积脉冲数为:双频频差与外加纵向磁场的大小成正比, 增加外加

16、磁场的大小可使双频频差增大。但外加磁场也不能无限增大, 频率牵引作用也限制了双频频差的进一步增大。3.2电路模块电路模块包括硬件和软件两部分。硬件部分由光电接收元件、信号处理电路及单片机系统组成；软件功能主要实现干涉条纹信号的软件细分, 测量结果数据处理, 以及显示和通信功能。光电元件 放大 消直I/V转换整形电路低通滤波细分电路89C51 (软件计数)显示图3-2 电路模块光强在硅光电池上发生移动, 移动量的大小转化为干涉条纹的移动量, 经过硅光电池转化为正弦信号的变化量。经后续电路放大、消直后, 得到两路相差90正弦信号。放大后的信号分成两部分, 一部分让相差90的两路正弦信号转化为对应方

17、波, 让其中一路微分成正向和反向脉冲, 让这两路脉冲与两路正弦信号的方波分别“与”, 并送给单片机的计数器, 从而实现辨向和条纹周期的大数计数。另一部分, 经数模转换, 送给单片机, 实现小数的计算。单片机软件根据软件细分原理进行大、小数的组合处理, 把结果数据储存, 并在显示器上显示出来。3.2.1 光电转换 光电转换电路能采集双频激光干涉信号，将其转换成正弦电信号。其选择标准包括噪声、响应速度、光谱响应范围、稳定性及工作环境等指标。硅光电二极管的光谱响应范围从可见光到1 100 nm ,响应时间从10 -9s 到10-8s ,响应速度快。选用探测单元为直径为0. 8 mm 的PIN 型高速

18、硅光电二极管S10783 ，其响应度为0. 46A/W，暗电流为0. 01 nA ，结电容为4. 5 p F。硅光电二极管在光伏模式下工作,可实现非常精确的线性度,被放大的信号只与入射光强成正比。此时暗电流为零,探测器的噪声主要是散粒噪声和电阻的热噪声,当待测信号是微安级的微弱电流信号时,这对提高系统信噪比是非常有益的。3.2.2 I/V转换电路 I/V转换电路将A 级光电流信号变换成与后续电路匹配的电压信号。光电信号是一种微弱的并含有高频噪声的信号，输入信噪比甚低，因此需要最大限度地抑制噪声，采用低噪声放大器来设计电路。在设计电路时，一方面要检测的光电信号为交流的，要求前置放大电路具有一定的

19、带宽或频率响应特性，另一方面要获得最大的信噪比，而等效噪声带宽又与信号带宽成正比，因此，在保证有用信号不被滤除的情况下，采用压缩前置放大电路的通频带的方法来减小噪声，提高检测信号的动态范围.综上所述，设计的前置放大电路如下图所示。在器件的选择上，选用低噪声放大器 OP27，其具有极低的噪声，良好的直流精度特性，低失真，高增益和宽达 63MH 的增益带宽等优点，此外，为了获得良好的低噪声性能，电路中一般都选用金属膜电阻器和绕线电阻器，选用损耗较小的云母电容和瓷介电容来降低噪声，在大容量电容中，选用漏电流很小的钽电解电容，小容量电容则选用聚丙烯或聚苯乙烯类型。 图3-3 I/V转换电路3.2.3消

20、直电路 由于干涉条纹对比度不为1 并受到外界干扰, 从光电接收器输出的信号中除含有交流成分外, 还含有直流成分, 所以必须首先调整信号中的直流分量。为此采用如下图所示的直流电平调整电路.通过改变放大器同相输人端的电压, 达到消去直流电平的目的。图3-4 消直电路3.2.4放大电路通过MAX4488 构成同相放大器的次级放大电路后,正弦电压信号由前置放大电路0. 23 V 输出提升到次级放大电路2 V 输出,满足滤波和整形电路信号幅值要求。图3-5 同相放大电路3.2.5低通滤波电路前级放大完成了对干涉条纹的光电转换，并对信号进行放大，得到了光电压信号。尽管前级放大电路从各方面考虑以减小噪声，但

21、输出信号中的噪声成分仍然很大，有用信号易被噪声覆盖，如果直接转换为方波，信号边沿并不稳定，因此，一般情况下考虑在整形电路前再加上滤波电路对信号进一步滤波，然后再进行整形。由于激励光被调制为一个固定的频率，产生的光的频率跟激励光具有相同的低频，因此应选择一个低通滤波器，中心频率跟调制频率一致，才可以方便地清除噪声信号。Butterworth 低通滤波器在= 0 及其附近的通带具有最平坦的幅频响应,且随着阶数n 的增加,其频率响应特性越接近理想的低通滤波特性 。根据对系统带宽内电压幅频响应平坦及阻带衰减的滤波器设计要求,选用2 阶Butterworth 低通滤波器,采用一级运算放大器MAX4488

22、 、两节RC 滤波网络组成的有源滤波电路实现,根据动镜驱动控制系统对激光干涉信号频率的要求,滤波器截止频率f c = 530 kHz ,通带增益K0= - 1 。其电路如图 所示。图 3-6 低通滤波器3.2.6整形电路经过前置放大器对干涉条纹信号的光电转换及放大，滤波电路对信号噪声的及滤除，理论上条纹移动时就可以得到标准的正弦信号，但是由于电路器件响应非理想等各种原因，导致电路滤波效果不太好，出来的光电压信号为近似正弦的信号，仍含有少量的噪声成分，信号的幅值和零点在某些地方仍发生抖动，如果直接采用常规的比较器整形为方波，当信号在设定的比较电压值附近抖动时，并且这种抖动是无规律的，就会使得输出

23、的方波信号也随之产生抖动，造成后续电路的误处理。因此本课题这里采用555施密特触发器，施密特触发器具有l/3Vcc的回差电压，其克服了输入信号在设定电压值附近抖动的问题，消除噪声电平对信号整形为方波的影响，减小了对正弦波形质量的要求。图3-7 555施密特触发器3.2.7细分电路细分电路主要完成对对信号的细分的功能，是系统检测的必不可少的一部分，对信号的细分则直接影响系统的分辨力。本测量系统,由于其基准长度为光波的波长=0.6328m，若不进行细分处理时，其测量分辨力只能达到/2=0.32m。为了提高该测量系统的测量分辨力，在电路中加入了细分块，将输入的两路信号进行倍频处理。当倍频数为m时，其

24、分辨力将提高到原来的m倍。本模块将实现对输入信号2，4，8，16倍频，从而实现0.16m，0.08m，0.04m，0.02m四种脉冲当量。当NE564压腔振荡器进行不同倍数的倍频，要改变外围模拟电路的配置，故本设计先将输入信号进行倍频处理,然后通过单片机控制分频，从而实现程控倍频。鉴相器是使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路，它是锁相环PLL的基本部件之一，鉴相器可以分为模拟鉴相器和数字鉴相器两种。鉴相器的输出信号包含很多的谐波分量，当锁相环处于锁定状态时，这些分量的第一项为“直流”分量，其它频率的分量为不需要的信号，而且在锁相倍频电路的信号传递中，也会有高频噪声对信号产生干扰

25、，这些较高频率的分量也是不需要的信号，所以要用低通滤波器将其滤除。压控振荡器是输出频率与输入电压有对应关系的振荡电路VCO，在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。压控振动器VCO低通滤波器LF鉴相器PDM分频图3-8 锁相倍频电路结构本系统分辨率要求为1nm，激光波长为632.8nm，光路已实现了2细分，故锁相倍频数应设置为316，即m=316。图3-9锁相倍频细分电路3.2.8计数电路实现计数累加功能的技术的方法较多，常用的可分为软件方法和硬件方法两种：使用硬件计数，在执行速度上远远超过软件计数方式，但硬件电路复杂，成本较高。使用软件

26、计数，外围电路比较简单，在计数频率不高的情况下，具有一定的优势，但其降低了系统的实时性，可靠性也不如硬件电路。因此，本课题采用AT89S51单片机来实现计数，不仅连接电路较简单，而且能达到较高的计数速度。本课题采用中断计数的方式，如下图所示，取计数脉冲接到中断 INIT0、INIT1端，采用下降沿触发方式，当一个计数脉冲的下降沿过来时即发生一个中断，设置一个计数变量 R，产生中断后R计数值减 1，完成运算后恢复中断，继续等待下一个下降沿的输入，从而实现计数。图3-10 单片机的软件计数中断接口为了保证计数值不会溢出，采用一个字节两个 8 位寄存器存储计数值，一个存储计数值低位数据，另一个存储计

27、数值高位数据，对应可实现的计数范围为065536，并设定计数初始值不为 0，防止做减计算时出现负数而不便于输出显示。这样，计数值在每次计数脉冲到来时，就会根据判向信号电平高低计算刷新计数结果，为了控制数据发送频率，通过发送延时程序，每隔 100ms 发送一次计数值。同时，为了便于控制计数的开始与停止时刻，在 P1.3 端口接入一按键开关。3.2.9 显示电路如图所示，本系统采用共阴极7段数码管，以到达纳米级位移大小的位移显示。通过锁存器输出实现7片数码管的位选，端口地址分配如表3。图3-11 显示电路3.3 软件模块开始 入口重新赋初值设T0为模式1开中断（P0）R1（P2）R2启动T0返回等

28、待中断图3-12 程序流程图ORG 0000HLJMP MAIN ORG 0000BH AJMP SERVE1ORG 0001BH AJMP SERVE2ORG 0030HMAIN: MOVE TMOD,#11H MOV TL0,#81HMOV TH0,#CFH SETB TR0SETB ET0MOV TL1,#81HMOV TH1,#CFH SETB TR1SETB ET1SETB EA SJMP $中断程序：ORG 000BHSERVE1: MOV TL0,#81HMOV TH0,#CFHMOV R1, P0 MOV R2, P2RET1ENDORG 001BHSERVE2: MOV TL

29、1,#81HMOV TH1,#CFHMOV R3, P0 MOV R4, P2RET1END运算程序：ORG 2000HSTART: MOVE A, 0.0000011BMOV B, R2MUL ABMOV R5,AMOV R6,BMOV A,R2MOV B,R1MUL ABADD A, R6MOV A,BADDC A,#00HMOV R7,AEND整数部分二进制转十进制：IBTD: CLR AMOV R1,AMOV R2,AMOV R3,AMOV R7,#8LOOP:CLR CMOV A, R6RLC AMOV A,R3ADDC A,R3DA AMOV R3AMOV A,R2ADDC A,R

30、2DA AMOV R2AMOV A,R1ADDC A,R1DA AMOV R1AMOV 50H,R1MOV 51H,R2MOV 52H,R3DJNZ R7,LOOPEND小数转换：DBTD: MOV R0,53HMOV R1,#3LOOP: MOV A,R3MOV B,#10MUL ABADD A,BMOV R0 AINC R0DJZN R1,LOOPEND显示程序及流程图：DIS: MOVE R0,#50H 显示缓冲区址MOV R2,#01H 位控字，先点亮最低位（右边）MOV A,R2MOV DPTR,#TAB 字型表头地址DPTRLP0: MOV P1,AMOV A,R0 取显示的数据M

31、OVC A,A+DPTRMOV P0,A 送出显示ACALL DISMDEC R0MOV A,R2JB ACC.5,LP1 判断是否扫描到最左边的显示器了RL AMOV R2,AAJMP LP0LP1：RETTAB: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H,6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FHDIMS: MOV R7,#02HDL:MOV R6, #0FFHDL1:DJNZ R6,DL1DJNZ R7,DLRET图 3-13 显示流程图第 4章 系统电路总图图4-1 系统电路总图第 5章 总结与展望课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼

32、实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，激光测量已经成为当今纳米应用中空前活跃的领域，在现代生活中可以说得是应用广泛。因此作为测控技术与仪器专业的学来说掌握激光干涉纳米位移测量的系统设计是十分重要的。利用氦氖激光器并根据双频干涉仪的原理，设计了双频激光干涉测量系统达到测量纳米级位移的目的。该系统先进之处在于对差频的计算转化为对时间的积分过程，最终转换为对脉冲信号的计数，这是整个系统设计的设计依据和关键。但是激光干涉测量精度受到多种因素影响。其测量误差来源主要有：系统误差，指受到系统客观条件的限制，测量系统所存在的不可消除的误差；阿贝误差，在测量

33、系统安装过程中，测量轴线与被测对象的运动轴线之间的误差角以及测量过程中被测对象多自由度运动等形成的误差；环境误差，激光仪工作过程中，环境的改变会导致测控误差。 因为条件的限制，次设计无法进行测试试验，固只在理论上设计了双频激光干涉测量系统的设计过程。其基本原理是激光源产生出一对相差频率f的激光f1和f2，然后利用分束器产生出f11和f21。f11和f21拍频产生出强度信号f，而f12和f22用作干涉光束，由于反射镜的运动，产生出多普勒信号f1-f2f，最后将两个信号转换成电信号鉴频就测出频率差f。得到的信号对时间积分，可以测出所求的目标移动距离。紧接着，根据上述原理，设计了一系列后续的测量电路

34、，旨在解决信号处理以达到系统要求。 此次课程设计包括文献检索、文献阅读，方案构思、确定，测量方法设计、控制方法设计，测控系统的软硬件设计，绘制原理图，撰写课程设计报告。回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，在整整四周的日子里，可以说得是苦多于甜，尤其是在单片机，protel等方面的知识，在设计过程中虽然遇到了较多的问题，但经过认真查阅书本、资料思考，终于掌握了相关知识的应用和软件的操作，者说明了我在这方面的知识欠缺和经验不足，明白了之前学习中的很多盲点。但是经过这次实际我学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。所以

35、针对设计中遇到的问题，我作以下总结，这可以作为以后学习的经验和教训。首先通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，提高自己独立思考的能力。其次，在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但是这让我明白了苦尽甘来的道理，凡事都不可能一次性成功，只有持之以恒，才能尝到最后胜利的果实。最后，我需要锻炼分析问题解决问题的能力。从原理分析到系统设计过程中，要学会分析所实现的功能，将实际的问题抽象概括化，找出各步骤之间的联系，而分析问题以及分析后如何取解决问题是整个过程的关键，需要谨慎的思维和考虑问题的全面性。

36、这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多各种各样的问题，最后在老师和同学的指导帮助下，终于游逆而解。由此，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！参考文献1李东光，张国雄高.速精密激光干涉测量的研究现状及其关键技术. 天津大学，19982赵育良, 张忠民. 基于CCD 激光干涉微位移测量系统准确度分析J. 海军航空工程学院，2002，07:35-373胡长德, 陆加海, 幸褀 , 高娟. 基于激光干涉的长导轨直线度误差测量J. 装备指挥技术学院士官系，2008，12：10-154金锋,卢杨,王文松,张玉平. 光栅四倍频细分电路模块的分析与设计J. 北京理工大学学报,200

37、6,12:1073-1076.5金锋,卢杨,王文松,张玉平. 光栅四倍频细分电路模块的分析与设计J. 北京理工大学学报,2006,12:1073-1076.6张志文,曾志兵,罗隆福,王伟,郭斌,王承林. 基于新型全数字锁相环的同步倍频技术J. 电力自动化设备,2010,02:123-126+130.7陈一新. 锁相倍频器的1金锋,卢杨,王文松,张玉平. 光栅四倍频细分电路模块的分析与设计J. 北京理工大学学报,2006,12:1073-1076.8齐永岳,赵美蓉,林玉池. 纳米测量系统的研究现状与展望J. 仪器仪表学报,2003,S1:91-94.9刘俊丰,同向前. 单片数字锁相倍频电路的设计

38、与实现J. 微计算机信息,2005,13:153-154.10郝媚美,郑应文. 一种实用的利用锁相环实现的倍频电路J. 福建电脑,2003,09:22-25.11余水宝. 智能数字锁相倍频技术研究J. 浙江师范大学学报(自然科学版),2003,01:21-24.12张志文,曾志兵,罗隆福,王伟,郭斌,王承林. 基于新型全数字锁相环的同步倍频技术13. 电力自动化设备,2010,02:123-126+130.14陈一新. 锁相倍频器的相位抖动及其抑制措施J. 武汉大学学报(工学版),2002,06:81-84.15金锋,卢杨,王文松,张玉平. 光栅四倍频细分电路模块的分析与设计J. 北京理工大学

39、学报,2006,12:1073-1076.16张志平,程兆谷,覃兆宇,朱健强. 加速度对激光双频干涉仪测量误差的影响J. 中国激光,2007,05:694-698.17齐永岳,赵美蓉,林玉池. 纳米测量系统的研究现状与展望J. 仪器仪表学报,2003,S1:91-94.18刘俊丰,同向前. 单片数字锁相倍频电路的设计与实现J. 微计算机信息,2005,13:153-154.19郝媚美,郑应文. 一种实用的利用锁相环实现的倍频电路J. 福建电脑,2003,09:22-25.20余水宝. 智能数字锁相倍频技术研究J. 浙江师范大学学报(自然科学版),2003,01:21-24.21张志文,曾志兵,

40、罗隆福,王伟,郭斌,王承林. 基于新型全数字锁相环的同步倍频技术22. 电力自动化设备,2010,02:123-126+130.23李广云,樊钢,李宗春. 双频激光干涉仪在测距仪精度自动检测中的应用J. 解放军测绘学院学报,1999,03:7-10.24戴高良,晃志霞,殷纯永,徐毅,许捷. 纳米精度双频激光干涉仪非线性误差的确定方法J. 中国激光,1999,11:987-992.25陈一新. 锁相倍频器的相位抖动及其抑制措施J. 武汉大学学报(工学版),2002,06:81-84.26高赛,殷纯永. 高测速双频激光干涉仪J. 光学技术,2001,03:238-239+246.27齐永岳,赵美蓉,林玉池. 纳米测量系统的研究现状与展望A. 中国仪器仪表学会.中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集C.中国仪器仪表学会:,2003:4.28王淑珍. 基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究D.华中科技大学,2010.29张辉. 微纳米测量环境控制机理及系统研究D.合肥工业大学,2009.30康岩辉. 双纵模双频激光干涉仪信