国内外单频和双频激光干涉仪的进展及问题多年来,国内外在单频和双频激光干涉仪方面进步不大,特例是双折射-塞曼双频激光器的发明。由于从国外购买的激光器不能产生大间隔的双频光,原有国内双频激光干涉仪的供应商基本停产,以前作为基础研究的双折射-塞曼双频激光器被推到前台。双频激光器是干涉仪的**技术,走在了世界前端,也解决了国内无源的重大难题。业界往往忽略干涉仪的非线性误差很长时期以来,业界认为单频干涉仪没有非线性误差。事实上,德国联邦物理技术研究院(PTB)经严格测试发现,单频干涉仪也存在几纳米的非线性误差,甚至大于10nm。塞曼效应的双频干涉仪也有非线性误差,也是无法消除的。非线性误差发生在半个波长的位移内,即使量程很小也照样存在。对此干涉仪测量的误差,大多使用者是不知情的。航空航天成像系统检测,超精密机械件检测,科研和高等教学仪器等众多领域。湖北柱面激光干涉仪
干涉仪可以分成波前分解和幅度分解两类, 其差异在于是否利用波前上不同位置的子波源形成干涉。干涉仪的应用极为***,主要有如下几方面:长度测量在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或***测量。迈克耳孙干涉仪和法布里-珀**涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。折射率测定两光束的几何路程保持不变,介质折射率变化也可导致光程差的改变,从而引起条纹移动。 常州光学材质均匀性激光干涉仪原理激光干涉仪重复性:λ/50 P。
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。
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。激光干涉仪精密度:λ/65 PV.
激光干涉仪原理——应用何处Ⅰ:位置精度的检测及其自动补偿可检测数控机床定位精度、重复定位精度、微量位移精度等。双轴定位精度的检测及其自动补偿雷尼绍双激光干涉仪系统可同步测量大型龙门移动式数控机床,由双伺服驱动某一轴向运动的定位精度,而且还能通过RS232接口,自动对两轴线性误差分别进行补偿。
数控机床动态性能检测 利用RENISHAW动态特性测量与评估软件,可用激光干涉仪进行机床振动测试与分析(FFT),滚珠丝杠的动态特性分析,伺服驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性(低速爬行)分析等。
几何精度检测可用于检测直线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平行度等。总结:激光干涉仪有单频激光干涉仪和双频激光干涉仪两种,其中单频激光干涉仪是通过发射激光束,有固定的波长,折返的激光束将光信号转化为脉冲信号,计算折返的脉冲总数,通过计算得知位移距离,等长度的测量。 应用领域:手机工业(背板检测)。安徽平面平晶检测激光干涉仪方案
覆盖多口径,具备模块化,高精度,高效率,100%无损,抗干扰性能强等特点。湖北柱面激光干涉仪
由于激光具有极好的时间相干性,其相干距离可以达到数公里,所以自激光问世以来,以激光为光源的激光干涉仪一直被人们所关注,其应用范围不断扩展,激光干涉仪技术也不断发展,出现了各种形式的激光干涉仪。尽管存在各种形式的激光干涉仪,但从原理上讲,可以归结为单频激光干涉仪和外差激光干涉仪两种基本类型。通常用于长度测量的激光干涉仪采用Machelson干涉仪系统,图1为单频激光干涉仪原理示意图,分光镜BS将激光分为2束,一束射向定镜R,另一束射向动镜M,当动镜M移动时,经R和M的反射光在O处汇合产生干涉,由于分光镜金属膜的附加相移性质,光电探测器D1、D2接受的信号相位差为90°,用于计数器的方向辨别。湖北柱面激光干涉仪