• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.24 no.11
• /
• pp.15-21
• /
• 2007

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.165-165
• /
• 2004

정밀한 3차원 좌표측정을 위한 삼차원좌표측정기(Coordinate Measuring Machine)는 광학 스케일이나 헤테로다인 레이저 간섭계를 이용해서 x, y, z 축의 좌표를 측정한다. 이 경우 측정 정밀도에 가장 큰 영향을 주는 요인은 아베 오차(Abbe's error)이다. 인공위성용 광학계를 비롯해서 첨단 산업부품에 이르기까지 현재의 3차원 좌표측정은, 높은 정밀도와 대영역 측정을 동시에 요구하는 추세이다. 대영역으로 갈수록 _아베 오차의 영향은 더 커지므로 보다 근본적인 해결책이 필요하다.(중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2001.02a
• /
• pp.92-93
• /
• 2001

주파수 안정화 레이저 광원은 10-6 이상의 상대 불확도가 필요한 간섭계에서 널리 쓰이고 있으며 특히 변위 측정 시스템에서는 반드시 쓰이고 있다. 상용화된 많은 변위 측정 시스템은 신호 대 잡음비가 우수하고 광학계의 정렬이 더 쉬운 헤테로다인 방식을 채택하고 있으며 이를 위해서 서로 수직 선형 편광인 다른 주파수의 광을 내보내는 광원이 필요하다. 현재 헤테로다인 변위 측정 시스템에 쓰이고 있는 광원은 이중 주파수 광원을 만드는 방식에 따라 지만 효과(Zeeman effect)를 이용한 지만 레이저(HP사)와 음향-광 변조기(Acousto-optic modulator)를 이용한 이중 주파수 레이저(Zy해사)가 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.168-168
• /
• 2004

본 논문은 헤테로다인 간섭계를 이용한 레이저 진동 측정기에 대해 기술하고 있다. 상용 레이저 진동 측정기가 대부분 AOM을 이용하여 주파수 천이를 일으키는 반면, 본 연구에서는 Zeeman 안정화 He-Ne 레이저를 사용하므로써, 서로 다른 주파수를 가지는 레이저를 동시에 얻을 수 있었다. 따라서, Zeeman 안정화 He-Ne 레이저를 사용하는 진동측정기의 경우 간섭계 구성을 위해 사용되는 비용을 현저히 줄일 수 있다. 또한, AOM의 고주파 신호를 처리하기 위해서는 RE 대역의 신호처리 회로 설계가 필요하지만, Zeeman 안정화 레이저의 주파수 천이가 낮으므로, 제안된 진동측정기의 신호처리가 용이하다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.203-206
• /
• 2002

One of the ever-increasing demands on the performances of heterodyne interferometers is to improve the measurement resolution, of which current state-of-the-art reaches the region of sub-nanometers. We propose a new scheme of phase-measuring electronics that reduces the measurement resolution without further increase in clock speed. Our scheme adopts a super-heterodyne technique that lowers the original beat frequency to a level of 1 MHz by mixing it with electrically generated reference signal. The technique enables us to measure the phase of Doppler shift with a resolution of 1.58 nanometer at a sampling rate of 1 MHz. To avoid the undesirable decrease in the maximum measurable speed caused by the lowered beat frequency, a special from of frequency up-down counting technique is combined with the super-heterodyning. This alloys performing required phase unwrapping simply by using programmable digital gates without 2$\pi$ ambiguities up to the maximum velocity of 2.35 m/s.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.204-205
• /
• 2002

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07d
• /
• pp.1773-1774
• /
• 2006

나노 기술의 급격한 발달에 따라 나노미터 수준의 정밀도를 갖는 초정밀 측정 기술이 여러 분야에서 요구되고 있다. 헤테로다인 레이저 간섭계를 이용하여 초정밀 위치 측정을 하려고 할 때, 광학기기 자체의 불완전함에서 발생하는 비선형성 오차는 주요한 요소로 작용한다. 본 논문에서는 헤테로다인 레이저 간섭계 시스템에서의 비선형성을 보정해주기 위해 적응형 알고리즘을 제안한다. 기준 입력인 정전용량센서와 최소자승법을 이용하여 보정변수를 구한 후, 반복 최소자승법을 이용하여 비선형성에 따른 타원 위상을 비선형성이 보정된 원 위의 위상으로 사상시킨다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1997.10a
• /
• pp.214-219
• /
• 1997

We propose a new scheme of high-resolution heterodyne interferometer that employs the two-axial mode He-Ne laser with an inter-mode beat frequency of 600-1000 MHz. An electronic RF-heterodyne circuit lowers the beat frequency down to 5 MHz, so that the phase change of the interferometer output is precisely measured with a displacement resolution of 0.1 nanometer without significant loss of dynamic bandwidth. A thermal control scheme is adopted to stabilize the cavity length with aims to suppress frequency drifts caused by the phenomena of frequency pulling and polarization anisotropy of the two-axial mode laser to a stability level of 2 parts in $10^9$. The two-axial mode HeNe laser yields a high output power of 2.0 mW, whlch allows us to perform multiple measurements of up to 10 machine axes simultaneously.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2005.10a
• /
• pp.922-925
• /
• 2005

This article describes a FM modulation algorithm to increase the measurement speed by increasing the beat frequency of the laser without acousto-optic modulator(AOM) in the heterodyne laser interferometer. The proposed algorithm can increase the beat frequency of the heterodyne laser which limit the measurement speed by adjusting a carrier frequency through electronic circuit, while AOM is used to shift the frequency of the heterodyne laser in conventional method. Electronic circuit is constructed to modulate the signals from a laser interferometer and a waveform generator. The brier analysis, the measurement scheme of the system, and the experimental results using a Zeeman-stabilized He-Ne laser are presented. They demonstrate that the proposed algorithm is proven to enhance the measurement speed limit by increasing the beat frequency of the heterodyne laser.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.19 no.9
• /
• pp.172-178
• /
• 2002

One of the ever-increasing demands on the performances of heterodyne interferometers is to improve the measurement resolution, of which current state -of-the-art reaches the region of sub-nanometers. So far, the demand has been met by increasing the clock speed that drives the electronics involved fur the phase measurement of the Doppler shift, but its further advance is being hampered by the technological limit of modem electronics. To cope with the problem, in this investigation, we propose a new scheme of phase -measuring electronics that reduces the measurement resolution without further increase in clock speed. Our scheme adopts a super-heterodyne technique that lowers the original beat frequency to a level of 1 MHz by mixing it with a stable reference signal generated from a special phase- locked-loop. The technique enables us to measure the phase of Doppler shift with a resolution of 1.58 nanometer at a sampling rate of 1 MHz. To avoid the undesirable decrease in the maximum measurable speed caused by the lowered beat frequency, a special form of frequency up-down counting technique is combined with the super-heterodyning. This allows performing required phase unwrapping simply by using programmable digital gates without 2n ambiguities up to the maximum velocity guaranteed by the original beat frequency.