Хм... Если не вдаваться динамику - отклонение пропорционально прилагаемому усилию. У Вас что, усилие практически постоянно при обработке? Может быть тогда лучше не делать жесткую связь вообще - регурировать усилие прижима вместо положения инструмента?

У Вас есть в команде действительно грамотный механик, который способен рассчитать механику станка с учетом динамических эффектов? Если нет - думаю можете расслабиться.

см. линзакон,"лазерная струна"

http://www.ssga.ru/AllMetodMaterial/metod_...18/work18.2.htm

сегодня пообщался с оптиком. утверждается, что большинство полупроводниковых диодов работают в маломодовом режиме, так что на расстоянии 1,5м не должно быть спекл-картинки, засвеченность должна быть равномерной. сколлимировать пучок тоже не составляет труда.
у меня есть координаты конторы из черкасс, которая может сделать систему диод/оптика с нужными параметрами луча. 4-площадочных детекторы вроде в черновцах изготавливают (координаты тоже могу найти)

Дело не в чатотных модах, а в пространственных в обычном полупроводниковом лазере совсем не обяхательно генерится пучок с максимальной интенсивностью в чентре и с падением интенсивности по Гауссу. Может быть, например, мода, когда имеются по квадрату 4 ярких точки с черти каким сложным переходом интенсивности от одной к другой. И как Вы будете по диоду определять куда что сместилось при таком профиле пучка ?
Для гарантирования моды TEM00 нужен диод, сопряженный с одномодовым волокном.
Спекл картинка должна быть обязательно, если свет когерентный, но она не мешает, поскольку среднее по площадке диода не меняется.
Наши диоды не годятся для такой точности, надо брать Hamamatsoвские, они, кстати не дороже, как ни странно.

пространственные моды - это вы имеете в виду поперечные? если так, то поперечная мода в любом полупроводниковом лазере одна: ширина/высота активного светоизлучающего слоя 3мкм/0,5мкм, так что для красного свта это одномодовый канал. но суть не в этом, это мы уже в оптику влазим . главное, что так или иначе можно сделать оптическую систему с нужными параметрами. осталось только прилепить фотодетектор - и дело в шляпе!

Если я правильно понял задачу, то спекл картины не должны возникать на приемнике, так нет отражения сигнала от различных поверхностей, луч идет прямиком на фотодатчик.
В качестве фотодатчика логично использовать PSD детектор, например хамаматсу.
Проблема только одна - получить узкий луч на всем расстоянии 1.5м.
Можно добиться(без крови) диаметра перетяжки 10-50мкм, но на длинне 1-5см. При расхождении перетяжки по диаметру PSD будет определять "не тот" центр масс, который нам нужен.
На PSD я определял перемещение луча с разрешением в 0.1мкм, приведенные на кристал PSD.

Но использование оптики с базой 1.5м - это прежде всего борьба с температурами. Поэтому 100 мкм на 1.5м задача не простая для не лабораторных условий. Надо привязать по углу как излучатель так и приемник относительно направляющих.

Сама поверхность фотодетектора отражает, и окно отражает аж от двух поверхностей. Поэтому интерференция будет обязательно. Обычно она создает биения в сигнале на уровне 10е-3 - 10е-4. Для ее минимизации все поверхности должны быть строго перпендикулярны пучку, а сам пучок должне быть параллелен. В принципе, чем пучок шире, тем на большем "пробеге" можно измерять - диффракционная расходимость - lambda/d. Поэтому рабоать с пучком тоньше 1 мм бессмысленно.
Если будете работать с полупроводниковым лазером, Вы почитайте все-таки про пространственные моды. Мое мнение, что на сегодняшний день проще и дешевле купить гелий - неоновый лазер, который сразу дает идеальный для таких целей пучок, чем возится с полупроводниковым лазером.

А что, если разделить пучок на два, и пустить его разными путями, с тем, чтобы на измеряемой стороне возникла интерференционная картина? Рассматривать её, наверное, можно с помощью обычной фотоматрицы. Очень узкий луч не нужен, фронт волны только желательно иметь плоский. Спекл и неравномерность засветки при этом можно "отсечь". По смещению картины и определять отклонение.
Правда, такой способ более сложен...

да он громоздкиЙ! и дорогой!
но тут, я думаю, хозяин - барин! можно и так, и так...


ого! это, конечно, сверхточный метод получится, только вот анализировать картинку ого-го-го как сложно будет!

Громоздкий - да, но по стоимости окажется дешевле полупроводникового со всеми нужными для формирования "правильного" пучка элементами.
Stanislav, для этого существует двухчастотный гелий-неоновы лазер, у которого частоты мод отстоят примерно на 100 Кгц. И по их биениям на фотопремнике можно очень точно измерять смещение. Такие штуки используются при работе с полупроводниковыми пластинами.

Нет, анализ картины - как раз самое простое. Оконтурить "хорошим" методом, а после посчитать линейное смещение контуров относительно эталона.
Думаю, самое сложное - получить стабильную интерференционную картину, которая будет нормально разрешаться матрицей (матрица, ессно, должна располагаться на головке, оптика не нужна). Впрочем, в оптике я не большой специалист, возможно, и здесь найдутся "хорошие" решения. Пока приходит на ум только пластина с полу-отражающими поверхностями, или призма какая-нить.

Вообще-то, принцип измерения не совсем понятен. По-моему, такой метод может быть полезен только для измерения расстояний, здесь же нужно измерять смещение в плане.

ЗЫ. А какой радиус пространственной когерентности основной моды недорогого диодного лазера?

Да, пожалуй двухчастотник не применишь для такой цели. Но и по интерференции, если прибор двигается вдоль пучка, пожалуй тоже не измерить - пучок не иделаьный, и "гуляние" картины даже при идеальном движении без отклонения не даст ничего измерить.
А вот вдоль пучка таким методом вполне можно измерять перемещение.

Простите, а почему должно быть "гуляние"? Освещённость участков может меняться, но контура интерференционной картины должны-то оставаться "на месте"?

-------------------------------------------------------------
Коллеги, а почему нужно использовать именно лазер? По-моему, узкополосный светодиод для создания пучка подойдёт лучше. И никаких спеклов и мод...
Рассматривать можно почти любым датчиком: квадрантным или матричным...

Угол между пучками и их диаметр будет меняться. Это как раз на вид картины и будет влиять.
С диодом проблема та же, что и с полупроводниковм лазером - абстрактный профиль пучка. Поэтому именно измерить отклонение, а не только его зафиксировать, будет трудно.