压电扫描器的高清晰度光学位移测量

本应用笔记详细介绍了PICOSCALE干涉仪在压电扫描器高分辨率光学位移测量中的应用。它展示了干涉仪如何在闭环配置中为验证压电扫描器的性能提供亚纳米级精度。

问题：采用压电技术的定位系统在应用中需要高精度，因为滑动行为或分辨率限制可能影响精度。在没有适当的计量工具的情况下，验证压电扫描仪在亚纳米尺度下的性能具有挑战性。

解决方案：PICOSCALE干涉仪可提供精确的闭环外位移测量，其分辨率远超传统光学编码器。这确保了对压电扫描仪运动的准确表征。

实现

一个SmarAct压电扫描器配备了内部光学编码器，并由MCS2运动控制器控制。
一个PICOSCALE传感器头被对准以测量安装在扫描器上的镜子的位移。
位移信号被处理以验证由MCS2命令的运动序列。
执行并测量了1 nm和2 nm的步进以进行验证。

结果：PICOSCALE干涉仪证实了压电扫描仪实现亚纳米级运动步进的高精度能力：

1 nm步进导致平均位移为-1.01 nm（向后）和0.97 nm（向前）。
2 nm步进导致平均位移为-2.00 nm（向后）和1.96 nm（向前）。这些结果验证了扫描器的性能以及干涉仪进行高分辨率测量的能力，适用于质量控制和先进研究应用。