激光干涉仪总述
时间：2023-04-17 阅读：1023
激光具有高强度、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，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。
一激光干涉仪的组成部分
激光干涉仪包括：激光光源，迈克尔逊型或其他形式的干涉光学系统，光电转换器件为fc的信号接收系统，可逆计数器、显示记录装置组成的信号处理系统，以及可移动平台、光电显微镜组成的运动与对准系统等部件。
1.光源
激光光源与普通光源相比具有很大优势，激光是靠介质内的受激辐射向外发出大量的光F而形成的，具有高单色性、高亮度的特点。良好的单色性可使其相干距离达到几十公里，&大增加了可测的长度范围；ji高的亮度使接收器产生较强的光电信号，提高计数速度，缩S测量时间。稳定连续的激光使干涉仪的测量精度达到了的高度。
2.干涉光学系统
迈克尔逊型干涉光学系统是激光干涉测量系统的核心部分，根据需求，其分光元件.交吃元件及总体布局有多种形式。
3.运动与对准、信号接收与处理系统
可移动平台与迈克尔逊干涉仪的测量镜相连，平台移动时，光束2的光程发生变化从而使干涉仪条纹发生周期性变化。光电显微镜是一固定部件，用于对准待测物体，随着平台移动给出起始与终止信号，传入显示记录装置，帮助处理测量结果，其瞄准精度对整个仪器的测量精度有很大影响。
二、激光干涉仪分类
1.单频激光干涉仪
2.双频激光干涉仪
在氦氖激光器上，加上一个约0.03特斯拉的轴向磁场。由于塞曼分裂效应和频率牵引效应, 激光器产生1和2两个不同频率的左旋和右旋圆偏振光。经1/4波片后成为两个互相垂直的线偏振光,再经分光镜分为两路。一路经偏振片1后成为含有频率为f1-f2的参考光束。另一路经偏振分光镜后又分为两路：一路成为仅含有f1的光束,另一路成为仅含有f2的光束。当可动反射镜移动时,含有f2的光束经可动反射镜反射后成为含有f2 ±Δf的光束，Δf是可动反射镜移动时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示移动方向(多普勒效应是奥地利人C.J.多普勒提出的，即波的频率在波源或接受器运动时会产生变化)。这路光束和由固定反射镜反射回来仅含有f1的光的光束经偏振片2后会合成为f1-(f2±Δf）的测量光束。测量光束和上述参考光束经各自的光电转换元件、放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±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（乘 1/2激光波长）后即可得出可动反射镜的位移量。双频激光干涉仪是应用频率变化来测量位移的，这种位移信息载于f1和f2的频差上，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。它常用于检定测长机、三坐标测量机、光刻机和加工中心等的坐标精度，也可用作测长机、高精度三坐标测量机等的测量系统。利用相应附件，还可进行高精度直线度测量、平面度测量和小角度测量。
三、激光干涉仪产品功能特点
可实现线性、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度、回转轴等几何参量的高精密测量；
可检测数控机床、三坐标测量机等精密运动设备其导轨的线性定位精度、重复定位精度等，以及导轨的俯仰角、扭摆角、直线度、垂直度等；
可实现对机床回转轴的测量与校准；
可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表，为设备误差修正提供依据；
具有动态测量与分析功能，包括位移分析、速度分析、加速度分析、振幅和频率分析等，可进行振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等；
支持手动或自动进行环境补偿。
四、激光干涉仪应用：
组装机床高校、机床直线度测量、机床测量、数据机床校准、机床回转轴测量、龙门加工中心测量、激光切割机测量、自动化设备测量、长导轨测量、加工中心回转轴测量、测量机床倾斜轴线测量