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激光干涉仪的原理
发布时间:2021-12-02浏览次数:19


激光干涉仪采用光波作为载体,具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、分辨率高的特点。其光波波长可直接定义米级,并可追溯到标准。因此,激光干涉仪广泛应用于数控机床、PCB钻孔机、坐标测量机、位移传感器等精密仪器的质量控制和校准、科研开发、高端设备制造等。

激光干涉仪测量原理。

激光干涉仪一次发射单频光束,分解成两个光束,然后反射回分光镜,然后汇回激光干涉仪。当光差不变时,激光干涉仪可以在相长干涉和相消性干涉的极点之间找到稳定的信号。当光差发生变化时,计算这些变化,用于测量两个光程之间的差值。

在阳极和阴极之间的高压连接下,产生混合气体产生激光束,通过放大激光强度将某些光传输到输出激光。在这些参数中,激光管的长度由加热器控制,使激光定频率的精度保持在0.05ppm,此时输出稳定,激光可以进行干涉测量。目前,大多数现代位移干涉仪使用氦霓虹激光管,其输出波长为633纳米。

激光干涉仪的频率、功率、稳定性、可靠性、光束质量和寿命等参数都与激光器的Z终性能有关。激光频率是激光干涉Z的基本参数,其频率(波长)的精度和稳定性是激光干涉仪测量精度的保证。

激光干涉仪的发展历史。

自1960年以来,梅曼成功研制了第1台红宝石激光器,开启了光学技术飞速发展的新时代。从此,激光干涉测量广泛应用于长度、角度、微观形态、转速、光谱等领域,并结合微电子和计算机技术形成现代干涉仪。

Binning和Rohrer于1988年成功研究扫描隧道显微镜,并于1986年发明原子力显微镜。从此,干涉仪开始进入纳米、亚纳米分辨率和精密测量领域。

由于激光具有良好的时间相关性,从出现到现在,激光干涉技术有多种类型:单频激光干涉、双频激光干涉、半导体激光干涉、法布里珀罗(F-P)干涉、x光干涉等。

激光干涉仪是激光Z测量技术的成功应用。它具有非接触、无损检测等特点,利用光干涉技术实现测量,已广泛应用于各个领域。


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