激光干涉仪是以干涉测量法为原理,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(俯仰扭摆角度、直线度、垂直度等)进行精密测量的精密测量仪器。激光具有三个重要的特性:①波长稳定②波长短③具有干涉性,江苏陶瓷平面激光干涉仪原理。光的相长干涉和相消干涉:一个角锥反射镜紧紧固定在分光镜上,形成固定长度参考光束。另一个角锥反射镜相对于分光镜移动,形成变化长度测量光束。从激光头射出的激光光束①具有单一频率,标称波长为633nm,长期波长稳定性(真空中)优于0.05ppm。当此光束到达偏振分光镜时,被分成两束光——反射光束②和透射光束③。这两束光被传送到各自的角锥反射镜中,然后反射回分光镜中,江苏陶瓷平面激光干涉仪原理,在嵌于激光头中的探测器中形成干涉光束④。如果两光程差不变化,探测器将在相长干涉和相消干涉的两端之间的某个位置观察到一个稳定的信号,江苏陶瓷平面激光干涉仪原理。 激光干涉仪有: 无应力平面检测干涉仪, 无应力平面检测干涉仪,现场高效球面检测干涉仪。江苏陶瓷平面激光干涉仪原理
测量位移的干涉仪和测量表面的干涉仪有几个概念的定义比较混乱(特别是有些研究发展趋势的报告),需要注意。一是“激光测距”和“激光测位移”没有界定,资料往往鹿马不分。二是不少资料所说“激光干涉仪”实际上包含两种不同的仪器,一种是测量面型(元件表面)的激光干涉仪,一种是测量位移(长度)的激光干涉仪。如海关的统计和一些年度报告往往混在一起。激光测距机发出的激光束是一个持续时间纳秒的光脉冲,利用光脉冲达到目标和返回的时间之半乘以光速得到距离,完全和光的干涉无关。尽管激光波面干涉仪和测量位移(长度)的干涉仪都是利用光干涉现象,但仪器的设计、光路结构、探测方式、应用场合几乎没有共同之处。江苏陶瓷平面激光干涉仪原理通用组合水平式检测干涉仪(数字化相移分析系列)是一款高性能模块化组合激光检测干涉仪。
温度和空气折射率补偿单元干涉仪测量的目标位移可能长达百米,空气折射率(及改变)和长度的乘积成为激光干涉仪的**主要误差来源之一。用传感器测出温度、气压、湿度,信号处理单元计算出空气折射率引入的假位移,并从结果中扣除。
信号处理单元光电探测器1和2,分别把信号和的光束转化为电信号,±Δf是可动反射镜位移时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示位移的方向。电信号经放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为*含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算即可得出可动反射镜的位移量。环境温度,气压,湿度引入的折射率变化(假位移)送入计算机计算,并扣除他们的影响。相当多的应用要求计算机和应用系统通讯,实现对加工过程的闭环控制。
激光干涉仪,以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量。 激光具有**度、高度方向性、空间同调性、窄带宽和高度单色性等优点。目前常用来测量长度的干涉仪,主要是以 迈克尔逊干涉仪为主,并以稳频氦氖激光为光源,构成一个具有干涉作用的测量系统。激光干涉仪可配合各种 折射镜、 反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作,并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。 英文名称:laser interferometer(激光干涉仪) 激光干涉仪分类 激光干涉仪有单频的和双频的两种。激光干涉仪标准平面镜精度:λ/20 PV。
氦氖激光器上有磁体。磁体为筒形,激光器上加的是纵向磁场,称为纵向塞曼双频激光器。四分之一波长(λ/4)片把激光器输出的左旋和右旋光变成偏振态互相垂直的线偏振光。前文所说的双折射-塞曼双频激光器则是在激光器内置入双折射元件(图内未画出),并加图2所示的磁条。双折射元件使激光器形成双频,横向磁场消除两个频率之间的耦合。双折射-塞曼双频激光干涉仪不需使用四分之一波长片。双频激光器是双频激光干涉仪的**,很大程度上,它的性能决定激光干涉仪的性能,要求波长(频率)精度高,功率大,寿命长,双频间隔(频差)大且稳定,偏振状态稳定,两频率之间不偏振耦合。这一问题的解决是作者较突出的贡献之一。不同F数的球面类(凸面、凹面)光滑表面面形测量 。江苏陶瓷平面激光干涉仪原理
平面平晶、窗口玻璃、光学平面、金属平面、陶瓷平面等光滑表面面形的高精度快速测量。江苏陶瓷平面激光干涉仪原理
声光频移基于Bragg衍射,为保证激光经多个声波波前反射后实现多光束相干,必需保证:dλ>>Λ2,式中d为声光介质厚度,λ为输入激光波长,Λ为声波波长。从式中可见,由于存在声光介质厚度d,声波频率不可能过低,也即由声光频移产生的双频激光的频差不可能过低,一般在几十MHz到几百MHz,这样对系统的硬件速度又提出了更高的要求。采用声光移频技术,可以使激光干涉议的光学系统**简化,如2束光的频差取决于电路中的晶体振荡器,可以直接在电路中得到,与外差式激光干涉议相比,可以省去一套参考信号的接受光路。此外,由于这样的系统不存在激光干涉仪的定臂,难以用一个激光头来实现角度和直线度测量。江苏陶瓷平面激光干涉仪原理
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