[发明专利]一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置

权利要求书

1.一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述微位移检测装置包括：能将物理位移信号转化为初级电信号的位移传感模块、能将初级电信号转化为可读信号的处理单元、能将可读信号显示的显示单元，所述位移传感模块通过所述处理单元连接所述显示单元；

所述位移传感模块包括一能相对移动的双层纳米光栅，所述双层纳米光栅包括可动纳米光栅阵列、固定纳米光栅,所述固定纳米光栅相对所述显示单元固定；

所述可动纳米光栅阵列固定设置在被测量物体的位移敏感端，并能相对所述固定纳米光栅在一导轨上移动；

所述可动纳米光栅阵列由多个纳米光栅区域拼接而成；

所述位移传感模块还包括光电探测器阵列、激光阵列，所述光电探测器阵列、所述激光阵列均设置在所述固定纳米光栅的中心轴线上，该处中心轴线为垂直于所述可动纳米光栅阵列运动方向的中心轴线，并所述激光阵列发射出的光线可穿过所述双层纳米光栅到所述光电探测器阵列；

所述处理单元包括一细分电路，所述细分电路可提高该光电探测器阵列输出信号的分辨率；

所述固定纳米光栅的光栅面积为所述光栅区域的两倍，并所述光栅区域间的间距面积与所述光栅区域相等；

所述可动纳米光栅阵列和所述固定纳米光栅的栅面相互平行设置，并且所述可动纳米光栅阵列的栅线平行排列。

2.根据权利要求1所述的一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述可动纳米光栅阵列和所述固定纳米光栅的光栅周期Λ取值区间为750nm-850nm，占空比r取值范围为0.48-0.52，光栅厚度d取值范围为350nm-450nm。

3.根据权利要求1所述的一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述激光阵列的入射光波长λ为800nm-900nm。

4.根据权利要求1所述的一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述可动纳米光栅阵列和所述固定纳米光栅的间距g取值区间为150nm-170nm。

5.根据权利要求1所述的一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述处理单元还包括光学信号、放大电路、整形电路、A/D转换电路、单片机处理电路、数显电路。

6.根据权利要求4所述的一种高精度大量程双层纳米光栅微位移检测装置，其特征在于，所述激光阵列与一电源连接。