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江苏平面相移激光干涉仪原理 苏州千宇光学科技供应

信息介绍 / Information introduction

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,江苏平面相移激光干涉仪原理,但仪器的设计,江苏平面相移激光干涉仪原理、光路结构、探测方式,江苏平面相移激光干涉仪原理、应用场合几乎没有共同之处。激光干涉仪光源波长:632.8nm。江苏平面相移激光干涉仪原理

把一束激光用分光镜分成两路,这两路光是频率相同的,调整两路光的行程差(只是激光波长的一半,很微小),使得这两路光有相位差;它们平行叠加时就产生干涉现象。我们把这种激光设想为正弦波,如下图,当2个频率相同且相差1/4个波长的正弦波叠加时,振幅有的地方变强了(这对应着光的强度变大了,亮些),有的地方变弱了(这对应着光的强度减弱了,暗些);所以,2个亮条纹中心之间的距离表示该激光的1/2个“波长”;只要在1米长的范围内计算有多少个亮条纹,就可以知道此激光的“波长”是多少,从而知道它的“频率”是多少了。苏州窗口玻璃激光干涉仪技术参数激光干涉仪精密度:λ/65 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。

激光干涉仪的发展史做衣量身、体检量高都由尺子完成,这些日常尺子的刻度是毫米。机械零件加工和检验都要需要用到尺子,在机械制造企业,卡尺、千分尺随处可见,其精确度是10μm、1μm。1887年迈克尔逊(Michelson)和莫雷(Morley)研究以太[1]是否存在,使用了光。他们以光波长作尺子刻度测量了水平面和垂直面的光速之差,***次否定了以太的存在。他们利用的是光的干涉现象,这就是光学干涉仪的诞生。注[1]:根据古代和中世纪科学,以太被称为第五元素,是填充地球球体上方宇宙区域的物质。以太的概念在一些理论中被用来解释一些自然现象,例如光和重力的传播。19世纪末,物理学家假设以太渗透到整个空间,以太是光在真空中传播的介质,但是在迈克尔逊-莫利实验中没有发现这种介质存在的证据,这个结果被解释为没有光以太存在。1961年研究人员发明了氦氖激光器,开始用氦氖激光器作为迈克尔逊干涉仪的光源,从而诞生了激光干涉仪。图1是迈克尔逊干涉仪简图。迈克尔逊干涉仪是普通物理的基本实验之一。***在科学研究和工业中应用的激光干涉仪出于迈克尔逊,但性能远远胜于迈克尔逊。激光干涉仪重复性:λ/100 RMS。

基本上,激光干涉仪都使用氦氖激光器的632.8nm波长的光,橙红灿烂的光束射向远方,发散角可以小到0.1mrad,光束截面的光斑均匀。氦氖激光器还可输出绿光、黄光、红外光,但只有632.8nm波长的光适合作激光干涉仪的光源。其它类型的激光器,如半导体(LD)、固体激光器等的相干等性能都远不及氦氖激光器,研究人员多有尝试,但都没有成功。激光干涉仪有很多应用,但本质都是测量中学课本讲的“位移”,诸多应用都是“位移”的延伸和转化。激光干涉仪有两个主流类型:单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。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。江苏表面面形测量激光干涉仪方案

非球面类(凸面、凹面)光滑表面面形测量。江苏平面相移激光干涉仪原理

激光干涉仪是精度比较高的线性位移测量仪器,其光波可以直接对米进行定义,可溯源至国家标准。但是我们在使用中往往会出现检测偏离值,偏离我们的预估,以至于在高精度检测时,对设备产生怀疑。***我们来扒一扒引起激光干涉仪测量误差的部分原因。

1、 阿贝误差:测量光学镜组的安装高度不在被测设备的运动轴上引起的测量误差称之为阿贝误差。产生的原因是设备移动时存在俯仰、扭摆差,因此光学镜组与运动轴偏置距离越远,引起的阿贝误差越大。 江苏平面相移激光干涉仪原理

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