激光干涉位移测量技术
高精度光学测量微位移技术综述
高精度光学测量微位移技术综述Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022高精度光学测量微位移技术综述***（******大学光电**学院，重庆 400065）摘要微位移测量技术在科学与工业技术领域应用广泛。
光学测量微位移技术与传统测量方法相比，具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、防爆、结构简单、体积小、重量轻等优点。
本文介绍了几种高精度光学测量微位移的方法，从激光三角法、激光干涉法、光栅尺法、光纤光栅法、X射线干涉法和F-P干涉法几个类别对各种微位移测量原理和仪器进行了系统的分析和比较，并对各种方法的特点进行了归纳，对光学微位移测量方法的发展趋势进行了概括。
关键词：微位移测量，高精度，光学测量，发展趋势1 引言随着科学技术的发展，微小位移的检测手段已发展到多种，测量准确度也不断提高。
目前，高分辨力微位移测量技术主要分为包含电学、显微镜等测量方法的非光学测量技术和以激光干涉测量为代表的光学测量技术两大类。
电学测量技术又包括电阻法、电容和电感法以及电涡流法等，其中，电容和电感法发展迅速，较为常用。
目前，三端电容传感器可测出5×10－5μm的微位移，最大稳定性为每天漂移几个皮米[1]。
而显微镜测量技术种类较多，主要有高性能透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描探针显微镜（包括扫描隧道显微镜和原子力显微镜）等二十多个品种[2]。
按光学原理不同，光学测量技术可分为激光三角测量[3]、光杠杆法[1,4]、光栅尺测量法[5]、光纤位移测量法[5]和激光干涉法等，测量分辨力在几十皮米到几纳米之间。
此外，利用X射线衍射效应进行位移测量的X射线干涉技术近年来备受关注，其最大特点是以晶格结构中的原子间距作为溯源标准，可实现皮米量级的高分辨力，避免了光学干涉仪的各种非线性误差[6]。
现将主要的具有纳米量级及以上分辨力的微位移测量技术概括如表1所示。
纵观位移测量技术的发展历程，如果说扫描探针技术为高分辨力位移测量领域带来了革命性变革，那么近几十年来激光技术的发展则将该领域带入了一个崭新的时代。
激光干涉法测距原理
激光干涉法测距原理
图片：
根据光的干涉原理，两列具有固定相位差，而且有相同频率、相同的振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠，将会产生干涉现象，如图所示。
由激光器发射的激光经分光镜A分成反射光束S1和透射光束S2。
两光束分别由固定反射镜M1和可动反射镜M2反射回来，两者在分光镜处汇合成相干光束。
若两列光S1和S2的路程差为Nλ(λ为波长，N为零或正整数)，实际合成光的振幅是两个分振幅之和，光强最大。
当S1和S2的路程差为λ/2(或半波长的奇数倍)时，合成光的振幅和为零，此时光强最小。
激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹，由光电转换元件接收并转换为电信号，经处理后由计数器计数，从而实现对位移量的检测。
由于激光的波长极短，特别是激光的单色性好，其波长值很准确。
所以利用干涉法测距的分辨率至少为λ/2，利用现代电子技术还可测定0.01个光干涉条纹。
因此，用激光干涉法测距的精度极高。
激光干涉仪由激光管、稳频器、光学干涉部分、光电接受元件、计数器和数字显示器组成。
目前应用较多的有双频激光干涉仪。
微小尺度位移的测量
微小尺度位移的测量概述微小尺度位移的测量是现代科技中不可或缺的一个重要环节。
从先进的检测设备到精密的医疗治疗，都需要进行微小尺度位移的测量，而这个领域已经成为了一个独特的、应用广泛的交叉学科。
在本文中，我们将探讨微小尺度位移的测量的相关知识。
微小尺度位移微小尺度位移的概念是非常基础的一个概念，它指的是一个物体在空间运动时移动的距离非常小，往往需要高精度、高灵敏度的测量手段来进行检测。
在物理学中，微小尺度位移通常是用亚微米（10^-6 米）作为单位来测量。
一般而言，微小尺度位移测量包括两个方面：静态位移和动态位移。
静态位移通常主要涉及到结构变形和误差改正等本质上是慢速过程的测量，而动态位移则是指在一定周期内快速发生、易受外界干扰，例如震动、旋转等复杂运动状态下的位移测量。
微小尺度位移的测量方法微小尺度位移的测量通常需要经过一系列复杂的操作，包括仪器的选择、信,号处理、数学模型、数据记录等等。
目前应用最广泛的微小尺度位移测量方法有以下几种：激光干涉法激光干涉法是一种应用非常广泛的、接触式的微小位移测量技术。
它通过测量干涉条纹的移动量来判断物质的位移量大小。
激光干涉法的特点是可以实时测量位移，而且精度高，所需设备简单、灵敏度强。
光学衍射法光学衍射法也是一种非常常用的微小位移测量方法，它主要利用衍射规律和光的相干性原理进行测量。
常见的光学衍射法有海拔法、索曼斯衍射法等，并且往往采用计算机图像处理技术进行数据分析。
电容式微小位移测量仪电容式位移测量仪是利用物体的微小尺度位移而变化的电容来计量物体移动距离，通过测量电容的-size来测量物体的位移量。
这种方法精度高，但是受制于电容变化范围较小，灵敏度较弱的问题。
应用展望微小尺度位移测量作为一种新兴的、技术含量高的技术，在未来的应用中还有非常广泛的发展空间。
例如在制造业中，微小尺度位移测量可以用于工件精度检测；在医疗领域中，微小尺度位移测量则可以用于治疗精密手术等方面。
如何进行激光测量
如何进行激光测量激光测量是一种高精度测量技术，广泛应用于各种科学研究、工业制造、医疗仪器等领域。
在现代科技的推动下，激光测量技术得到了长足的发展和应用。
本文将从激光测量的原理、常见的激光测量方法以及未来发展趋势等方面展开讨论。
首先，我们来看一下激光测量的原理。
激光测量利用激光的特性进行测量，通过激光器产生的高亮度、高定向性、窄带宽的激光束，照射到待测物体上，然后根据激光束的反射、散射、透射等性质，利用激光测量仪器进行测量。
由于激光的波长短、方向性好，因此激光测量具有非常高的精度和可靠性。
接下来，我们介绍几种常见的激光测量方法。
首先是激光三角法。
激光三角法是一种基于光学三角测量原理的测量方法。
它通过测量激光束的入射角度和出射角度，结合待测物体与激光器之间的距离，可以计算出待测物体的尺寸、位置等信息。
激光三角法广泛应用于大型机器的定位、测量和校正等任务中。
其次是激光干涉法。
激光干涉法是利用激光在光学元件上的干涉现象进行测量的方法。
通过测量激光干涉条纹的变化，可以得到待测物体表面的形态、薄膜的厚度、光学元件的形状等信息。
激光干涉法被广泛应用于表面形貌测量、光学元件检测、微小位移测量等领域。
此外，激光散射法也是一种常见的激光测量方法。
激光散射是激光束与物体相互作用的结果，散射的光经过分析处理，可以得到物体的粗糙度、颗粒大小、浓度等信息。
激光散射法广泛应用于颗粒物浓度测量、材料表面粗糙度检测等领域。
除了以上三种常见的激光测量方法，还有许多其他激光测量技术，如激光光滑法、激光散斑法、激光多普勒测速法等。
这些技术在不同领域有着广泛的应用和发展，为各种精密测量提供了有力的工具和方法。
随着科技的不断进步，激光测量技术也在不断发展。
未来，我们可以预见，激光测量技术将继续向着更高精度、更高灵敏度的方向发展。
例如，激光干涉仪的全息技术可以实现更高的空间分辨率和灵敏度，使得激光测量技术在微观尺度上获得更加精确的测量结果。
测量微小位移量的几种新方法
测量微小位移量的几种新方法朋友们！今天咱来聊聊测量微小位移量的那些新奇方法。
你可别小瞧这微小位移量的测量啊，它在好多领域那都是至关重要的，就像精密机械制造、电子设备生产啥的，差那么一丁点儿，可能就会出大问题。
所以啊，科学家们可是绞尽脑汁想出了不少新招儿。
先说这个激光干涉法吧。
想象一下，激光就像一群超级整齐的小士兵，它们排着队，迈着同样的步伐前进。
当激光照射到物体上，然后反射回来，和原来的激光相互干涉。
这时候啊，就会形成一些明暗相间的条纹，就像给位移量编了个密码一样。
只要数一数这些条纹的变化，就能知道物体微小的位移量啦。
这方法就像是给测量工作安上了一双超级敏锐的眼睛，哪怕是微米级别的位移，都休想逃过它的“法眼”。
还有电容传感器法。
这就好比是给物体装了个超级灵敏的“电子秤”。
当物体发生微小位移的时候，它和电容传感器之间的距离就会发生变化，而电容的大小也会跟着变。
通过测量电容的变化，就能算出位移量啦。
这方法的好处就是反应快、精度高，就像一个反应敏捷的小机灵鬼，能迅速捕捉到哪怕是最微小的变化。
再来说说光纤传感器法。
光纤就像是一条条神奇的“神经”，它们能把物体的位移信息传递出来。
当物体发生位移时，会对光纤产生一定的压力或者拉伸，光纤的光学特性就会发生改变。
然后通过检测光信号的变化，就能知道位移量是多少啦。
这就好比是给物体装了个“健康监测仪”，任何一点小动静都逃不过它的监测。
另外啊，还有一种基于图像处理的方法。
给物体拍个照，然后通过分析照片中物体的位置变化来确定位移量。
这就像是给测量工作请了个“智能摄影师”，它能精确地记录下物体的每一个小动作，再通过复杂的算法算出位移量。
这种方法不仅能测量微小位移，还能同时监测物体的形状、姿态等信息，简直就是个多功能的“测量小能手”。
这些新方法就像是一群各有神通的武林高手，在测量微小位移量这个战场上大显身手。
它们的出现，让我们对微小世界的探索变得更加精确和有趣。
相信随着科技的不断发展，还会有更多更厉害的方法出现，让我们拭目以待吧！。
激光干涉测长技术
8
辩向干涉系统 如图所示为泰曼——格林型旳偏振干涉系统，其特点是用一偏振分束 器替代常规旳分束板，并在干涉仪旳不同部位安顿了某些不同旳偏振器件 （在照明系统中安顿一1/2波片，在参照光路和测量光路中各安顿一1/4波 片，而在接受部分安顿一检偏振器）。图中由He-Ne激光器输出旳线偏振 光入射到1/2波片上，1/2波片能够绕光轴旋转，以使经它出射旳偏振光振 动方向定位在任何所需旳方向上。偏振分束器旳作用是把输入旳偏振光按 偏振方向分束，使测量光束和参照光束偏振方向相互垂直。
3、2、4 、1 ；反向移动时，脉冲排列顺序为1 、 4、2、3、 1，如
图所示。在逻辑电路上可根据脉冲1旳背面是1或4来鉴别正向加脉冲 或反向减脉冲，并分别逆入加脉冲旳“门”或减脉冲旳“门”中去， 从而可得到总旳加脉冲或减脉冲信号。
判向电路除提升了仪器旳 抗干扰能力外，还把一种周期 旳干涉条纹变化（即亮暗变化 一次）变成四个脉冲输出信号。 所以在测长时，当条纹变一条 时，可逆计数器显示4个脉冲 数，这等于把条纹4细分了， 常称四倍频计数。此时每一脉 冲代表λ/8旳移动量，所测得 旳长度
第六章 激光干涉测长技术
自从1823年杨氏（Thomas Young）首先用试验措施研究光 旳干涉现象以来，对光干涉旳本质及其应用研究已延续近223 年旳历史。激光旳出现和计算机技术，微电子技术旳发展给光 干涉技术注入了新旳活力，并已成为当代光学中一种主要旳分 支。激光干涉测量技术不但被广泛用于对物体长度、角度、形 状、位移等几何量旳测量，还可利用其测量原理对物理量（如 形变、速度、振动等）及光学系统特征（如象差，光学传递函 数）等进行测量。
（2）析光镜上经常产生非期望光线。
析光板产生旳非期望光线
● 动条纹：除了在析光板镀膜面上分裂而成旳两条期望旳相干 光线1、2处，还可能产生光线3和4，其光强虽代于前者，若所形成条 纹旳间隔合适还是足以觉察出来，它和期望旳干涉图样一样，也会伴 随反射镜旳平移而运动。
压电陶瓷晶片位移测量方法
压电陶瓷晶片位移测量方法
压电陶瓷晶片位移测量方法一般采用激光干涉法或电容法。
激光干涉法可以通过激光干涉仪，将激光束分成两束，一束照射在压电陶瓷晶片表面，形成反射光，另一束则通过一个参考镜面反射回来，形成参考光，两束光再合成一束干涉光。
通过测量干涉光的强度变化，可以得到压电陶瓷晶片的位移量。
电容法则是利用变压器原理，通过电容变化的大小来测量位移量。
将压电陶瓷晶片固定在一固定板上，另一可移动的金属板与压电陶瓷晶片相贴合，两板之间形成电容。
在测量过程中，加上一定的电流，使压电陶瓷晶片发生位移，导致电容发生变化，通过测量电容变化量就能得到位移量。
一般情况下，采用激光干涉法能够得到更高的精度和稳定性，但需要一定的成本。
而电容法较为简单，成本相对较低。
选择哪种方法应根据实际测量需求与经济成本相结合。
激光位移传感器三角法位移测量原理的流程讲解
激光位移传感器三角法位移测量原理的流程讲解激光位移传感器三角法位移测量原理的流程讲解一、引言激光位移传感器是一种常用的测量设备，广泛应用于自动化控制、机械制造、光学仪器等领域。
它通过利用激光束的干涉原理，实现对物体位移的精确测量。
本文将从深度和广度的角度，详细讲解激光位移传感器使用的三角法位移测量原理的流程，并分享笔者的个人观点和理解。
二、激光位移传感器三角法位移测量原理的介绍三角法位移测量原理是基于几何三角学的原理，通过测量激光束入射角度和反射角度的变化，进而计算出物体的位移。
该原理的基本思想是，根据光线的入射角度和反射角度之间的关系，利用三角函数计算出位移的大小。
下面是激光位移传感器三角法位移测量的流程讲解：1. 激光束发射：激光位移传感器首先通过一个激光发射器发射一束平行的单色激光束。
2. 光束照射：激光束照射到待测物体表面，产生可见光的反射。
3. 反射光线接收：激光位移传感器中的接收器接收到反射光线，其中包括入射角度和反射角度的信息。
4. 角度测量：接收到的反射光线经过光电元件转化为电信号，进而通过电子元件测量入射角度和反射角度。
5. 位移计算：根据几何三角学的原理，利用三角函数计算出位移的大小。
一般情况下，我们可以通过测量入射角度和反射角度的差值，结合被测物体与传感器之间的距离关系，计算出位移的数值。
三、激光位移传感器三角法位移测量原理的优点和应用激光位移传感器的三角法位移测量原理具有多种优点和广泛的应用。
该原理具有高精度和快速响应的特点，能够实时准确地测量物体的位移。
该原理适用于不同材料和表面状态的物体，具有广泛的适用性。
激光位移传感器可以实现非接触测量，不会对被测物体造成损伤。
激光位移传感器广泛应用于各个领域，如自动化控制中的位置测量、机械制造中的位移检测等。
四、个人观点和理解从个人角度来看，激光位移传感器三角法位移测量原理是一种非常有价值的测量方法。
它通过光学原理和数学三角函数的运算，实现了高精度和快速响应的位移测量。
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激光干涉位移测量技术
摘要：为了实现纳米级以上分辨力位移的测量研究，利用激光干涉位移测量技术可以达到纳米级分辨力，其具有可溯源、分辨力高、测量速度快等特点，是目前位移测量领域的主流技术。
本文对目前主要的激光干涉位移测量技术进行了分类介绍，并对各种干涉仪的特点进行了分析，最后介绍了激光干涉位移测量技术的国内外发展现状和趋势。
关键词：纳米级；激光干涉；位移测量；
1 引言
干涉测量技术( interferometry ) 是基于电磁波干涉理论，通过检测相干电磁波的图样，频率、振幅、相位等属性，将其应用于各种相关的测量技术的统称。
用于实现干涉测量技术的仪器被称为干涉仪。
在当今多个科研领域，干涉测量技术都发挥着重要的作用，包括天文学，光纤光学，以及各种工程测量学。
其中由于上个世纪60年代激光的研制成功，使得激光干涉测量技术在各种精密工程领域得到了广泛的应用。
它的基本功能是将机械位移信息变成干涉条纹的电信号，再对干涉条纹进行调理和细分，进而获得所需要的测量信息。
整个激光干涉测量系统中主要的组成部分有光电转换、信号调理、信号细分处理。
1.1激光干涉仪分类
激光干涉仪是以干涉测量为原理，利用激光作为长度基准，对数控设备(加工中心、三坐标测量机等)的位置精度（定位精度、重复定位精度等）、几何精度（抚养扭摆角度、直线度、垂直度）进行精密测量的精密测量技术。
由于激光具有波长稳定、波长短、具有干涉性，使得激光在现代光电测量系统中占据了重要的地位，尤其是在激光干涉测量系统中。
下面介绍激光干涉仪测量原理以及激光干涉仪。
光的相长干涉和相消干涉：
图1.光的相长以及相消干涉
如果两束光相位相同，光波会叠加增强，表现为亮条纹，如果两束光相位相反，光波会相互抵消，表
现为暗条纹。
图1.1就是光的相长以及相消干涉，而激光干涉仪主要依据的原理就是激光的干涉产生明亮条纹并将其转换成相关的电信号，从而获取所需要的位移信息。
整个光电系统中激光干涉仪是最重要的组成部分，虽然目前市场存在各式的激光干涉仪，但从其工作的基本原理上来说，主要可以分为单频激光干涉仪以及外差激光干涉仪两种基本类型。
1.1.1单频激光干涉仪
图1.2是最基本的单频激光干涉仪和信号处理示意图。
首先激光器发出激光，光束经过准直镜，通过分光镜然后分为两路，一束在参考镜和分光镜之间反射，另一束在测量镜和分光镜之间反射，最后两束激光在分光镜上汇合进而产生干涉。
两束激光的干涉光强就会随着测量镜的移动而产生干涉明暗条纹变化，通过光电探测器以及相应的光电转换电路将光强信息变成电信号，经过一系列的调理电路之后输入到数字处理器或者计算机上，计算出干涉条纹数量，之后根据公式计算出位移。
图2单频激光干涉仪原理
单频激光干涉仪测量技术虽然可以达到很高的精度，但是单频激光测量的光强信号和经过光电转换后获得的电信号都是直流信号，存在直流漂移，同时单频激光干涉仪测量技术对外界环境要求特别高，干涉仪的两臂的光强不允许有较大的变化，一旦外界环境扰动造成光强的变化，仪器可能就会停止工作。
因此整个单频激光干涉仪测量系统中对于信号的调理就显得尤为重要，这对整个光电测量系统的测量准确度有着重要的影响。
1.1.2 双频激光干涉仪
为了减小单频激光干涉仪的缺点，双频激光干涉仪通过高频调制测量信号的相位，把信号频带带出低频区，滤除环境噪声以及相应的电噪声。
图1.3是典型双频激光干涉测量系统的原理图。
12
f f BS
固定
角隅棱镜测量角隅棱镜11f f ±∆光探测器检偏器[]
21f f -[]211()f f f -±∆2f 双频
激光器ν光探
测器检偏器细分计数PBS
图3双频激光干涉仪
从激光器中发出两束同轴的并且在偏振方向上相互垂直的线偏振光，其频率为，经过BS 分光镜分成两束光，其中一束经过BS 反射后直接被光电探测器所接收，作为参考光束。
此时，由马吕斯定律可知，在检测器的主截面上，这两束相互垂直的线偏振光会发生拍频现象，拍频信号被作为参考信号；另一束光经BS 投射进入PBS 偏振分光器，PBS 会把这两束偏振方向相互垂直的线偏振光分开，经反射射向固定角隅棱镜，经投射射向测量角隅棱镜。
如果测量角隅棱镜以速度V 进行移动，此时会造成多普勒效应，这时，反射回来的光束的频率变为（测量角隅棱镜的移动的方向决定了正负号的选取）。
这束光在此进入PBS ，与 重新会合后被光电探测器接收，作为测量光束，同样的，在检测器的主截面上，两束光同样会发生拍频现象，此时拍频信号作为测量信号。
由此我们可以得到解调的测量信号。
双频激光干涉仪是利用多普勒效应产生频差来测量位移信息，这种位移信息加载在和的频差上，因此对由光强变化引起的直流电平变化不敏感，所以抗干扰能力强。
2 两种激光干涉仪特点分析
单频的激光干涉仪具有装置结构简单、成本低，精度高、灵敏度好的特点。
但是它的一个根本弱点就是受环境影响严重，在测试环境恶劣，测量距离较长时，这一缺点十分突出，其原因在于它是一种基于直流调幅信号处理的干涉仪，受环境影响严重，从而产生计数误差。
激光干涉仪产生的光信号要经过光电转换和电压放大，因此会产生直流漂移误差同时也影响着测量精度。
另一方面，由于激光功率和输出光束光强难以控制会引起输出电流变化从而引起漂移。
由于以上几个因素使得单品激光干涉仪的应用场合受到极大的限制，只能在环境条件良好的情况下使用。
而双频激光干涉仪正好克服了这一弱点，它是基于外差干涉测测量原理。
和单频激光干涉仪一样，双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器，因此其具有抗干扰能力强、信号噪声
小等优点，被广泛应用于在恒温，恒湿，防震的计量室内检定量块，量杆，刻尺和坐标测量机等，也可以在普通车间内为大型机床的刻度进行标定，既可以对几十米的大量程进行精密测量，也可以对手表零件等微小运动进行精密测量，既可以对几何量如长度、角度．直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
但是国外的双频激光干涉仪的价格昂贵，国内一些产品成本低，但是其稳定性差，寿命短。
3 国内外发展和应用现状
3.1 国内外发展现状
目前先进的激光干涉仪多来自工业发达国家，以英国雷尼绍（Renishaw）、美国安捷伦（Agilent原属 HP 公司)、美国 ZYGO三家公司的激光干涉仪比较典型也比较成熟。
我国因起步发展较晚，与发达国家尚有差距。
成都工具研究所是国内生产和供应激光干涉仪的最重要的厂家之一。
其分辨率可达20nm，最高测量速度可达300mm/s。
成都工具研究所开发的产品应用的范围很广，可以完成直线度测量、垂直度测量、平面度测量、机床位置精度检定等等。
国内清华大学、中国计量科学研究院、北京电子显微镜实验室等等都获得了纳米或者亚纳米的测量精度。
表1 国内外代表性干涉仪技术指标比对
由表1.1可以看出目前我国在大量程、纳米级精度的位移传感研究方面与国外差距巨大，各种高精度激光干涉仪均为国外品牌，分辨率优于0.5nm的纳米激光干涉仪为集成电路生产设备的核心检测仪器，对我国禁售，严重制约着我国高档数控机床与基础制造装备、精密超精密机械和光学制造装备、半导体集成电路、光学技术、航空航天、国防工业等技术领域的发展[14]，此种局面不仅涉及到我国的国防、经济安全，更关系到国家由制造大国向制造强国的战略转型。
并且由于单频激光仪的直流漂移比较严重，目前产品较少，国内外大部分还是以双频激光干涉仪为主。
产生双频激光干涉仪主要有塞曼效应和声光调制两种。
3.2国内外激光干涉仪应用现状
NIST在二十世纪90年代初研制了一台超高精度的分子测量机，主要采用了双频激光干涉仪作为检测手段，主要通过控制温度低于1m℃的浮动范围以及高度的真空环境，测量精度能达到原子尺度。
PTB在2003年成功研制除了计量型大范围扫描探针显微镜，主要采用单频激光干涉仪作为检测手段，测量能力达到25nm×25nm×5nm测量范围，5~10nm的不确定度，1.25nm分辨率。
NRLM研制了四光束偏振迈克尔逊干涉仪，采用稳频塞曼激光作为光源、能实现硅晶格间距等基本常量的测量。
清华大学成功在线测量超光滑表面粗糙度的激光外差干涉仪，光源是稳频半导体激光器，此干涉仪能达到0.39nm和0.73μm的横向和纵向分辨率。
NIM等研制差拍法-珀干涉仪用于纳米测量，其测量能力能达0.3nm的分辨力，±1.1μm的范围，低于3.5nm的不确定度。
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