邹 峰，张官扬，郑天雄，刘自胜

(湖北工业大学机械工程学院，湖北省现代制造质量工程重点实验室，湖北武汉 430068)

0 引言

在国防科技、工业生产和国民生活等领域，对待测距离测量具有重要的研究意义[1-3]。数控机床加工工件时，需要利用光学干涉仪来测量加工件的三维坐标[4-5]，从而达到加工高精度工件的目的。

1996年羡一民提出将激光干涉仪应用于机床的检定、精密角度测量等工业领域中，加快了智能制造技术的前进步伐[6]。2011年，于海利提出基于激光产生的干涉用于大量程测距定位中，开拓了光学干涉测距方法在国防军事中的应用前景[7]。虽然上述测距方法在近几年得到了深入研究，但是在测距技术方面仍存在实验条件及测距精度的问题。因此，探索一种新的测距方法进行待测距离测量研究显得极为重要。

本文提出了一种光学干涉条纹拼接方法来开展待测距离的测量研究。基于光学干涉原理[8-10]，首先推导并建立了待测距离的数学理论模型。接着基于测距理论搭建了光学干涉测距实验装置。然后利用光学干涉测距实验装置，调节出待测距离的干涉条纹[11-12]。在测距实验数据处理过程中，提出了对干涉条纹进行拼接并对拼接出来的光学干涉条纹进行了频谱分析，最后得到待测距离。

1 光学干涉方法的待测距离理论

图1是光学干涉方法测量待测距离的实验光路，图中d为待测距离。激光器初射光E0经过AOM声光调制器线性扫频光路后，得到频率随时间线性变化的调制光信号。……