1、隨著精密加工、微電子等行業(yè)的快速發(fā)展，對高精度位移測量技術(shù)的需求越來越大，性能要求也越來越高。
　　本文依托國家自然科學(xué)基金(NO.51205365)，設(shè)計了一種差動式邁克爾遜干涉納米位移測量方法，并對測量方法的各項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，通過搭建完整的測量系統(tǒng)，最終實現(xiàn)納米級精度的位移測量。
　　論文介紹了國內(nèi)外納米位移測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出了一種差動式邁克爾遜干涉納米位移測量方法，對差動式邁克爾遜干涉納米位移測量的原理進(jìn)行

2、了詳細(xì)的介紹，對測量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，對系統(tǒng)機械支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與有限元受力分析；設(shè)計了信號預(yù)處理電路與電壓轉(zhuǎn)化電路，用于改善干涉信號質(zhì)量以及調(diào)整信號電壓范圍；設(shè)計了高精度的干涉信號相位差測量方法，并對相位差測量精度與分辨率進(jìn)行了實驗驗證；設(shè)計了相位差測量速度補償方法，對相位差測量過程中速度變化引起的誤差進(jìn)行了分析與補償；對大數(shù)計數(shù)的測量原理進(jìn)行了介紹，并對參考鏡移動方向判斷方法進(jìn)行了設(shè)計；運用C語言對DSP進(jìn)行了軟件設(shè)計，運用

3、VB設(shè)計了上位機的系統(tǒng)控制軟件。
　　為驗證本文所構(gòu)建的差動式邁克爾遜干涉納米位移測量系統(tǒng)的可行性與有效性，搭建了實驗平臺，分別進(jìn)行了以下實驗：(1)相位差測量補償對比實驗，分別以50nm、200nm為步長進(jìn)行了對比位移測量實驗，步長為50nm時，補償后測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差由1.0108nm減小為0.5686nm，誤差平均偏差由0.7648nm減小為0.4616nm；步長為200nm時，補償后測量誤差標(biāo)準(zhǔn)偏差由1.4188nm減小為

4、0.5687nm，誤差平均偏差由1.1115nm減小為0.4838nm。(2)小數(shù)計數(shù)位移測量實驗，分別進(jìn)行了5nm、10nm、20nm、50nm步長的位移測量實驗，測量誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.4697nm、0.6317nm、0.7594nm、0.6644nm。(3)大數(shù)計數(shù)位移測量時實驗，分別在正反向下進(jìn)行了驗證實驗，以0.5μm為步長，在0-7μm的范圍內(nèi)驗證大數(shù)計數(shù)的準(zhǔn)確性，結(jié)果為大數(shù)計數(shù)誤差均小于半個波長，與干涉條紋位移測量理論