而双频激光干涉仪正好克服了这一弱点,它是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪。和单频激光干涉仪一样,双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器,所不同者,一方面是当可动棱镜不动时,前者的干涉信号是介于**亮和**暗之间的某个直流光平,而后者的干涉信号是一个频率约为1,江苏通用激光干涉仪原理.5MHz的交流信号;另一方面,当可动棱镜移动时,前者的干涉信号是在**亮和**暗之间缓慢变化的信号,而后者的干涉信号是使原有的交流信号频率增加或减少了△f,结果依然是一个交流信号。因而对于双频激光干涉仪来说,可用放大倍数较大的交流放大器对干涉信号进行放大,这样,江苏通用激光干涉仪原理,即使光强衰减90%,依然可以得到合适的电信号球面类(凸面,江苏通用激光干涉仪原理、凹面、不同F数)光滑表面面形测量。江苏通用激光干涉仪原理
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。江苏斐索型激光干涉仪能耗制动CCD分辨率:1280*960像素。
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。
用稳频的氦氖激光器作为光源,由于它的相干长度很大,干涉仪的测量范围可以**的扩展;而且由于它的光束发散角小,能量集中,因而它产生的干涉条纹可以用光电接收器接收,变为电讯号,并由计数器一个不漏的记录下来,从而提高了测量速度和测量精度,比如说我国自行设计与制造的以氦氖激光器作为光源的光电光波比长仪,可以在20分钟之内把1米线纹尺上1001条刻线依次自动鉴定完毕,精度达到±0.2μm,这就是激光干涉仪的成功例证。但是这种单频的激光仪并非完美,它的一个根本弱点就是受环境影响严重,在测试环境恶劣,测量距离较长时,这一缺点十分突出。其原因在于它是一种直流测量系统,必然具有直流光平和电平零漂的弊端。激光干涉仪可动反光镜移动时,光电接收器会输出信号,如果信号超过了计数器的触发电平则就会被记录下来,而如果激光束强度发生变化,就有可能使光电信号低于计数器的触发电平而使计数器停止计数,使激光器强度或干涉信号强度变化的主要原因是空气湍流,机床油雾,切削屑对光束的影响,结果光束发生偏移或波面扭曲。柱面类(凸面、凹面、不同F数)光滑表面面形测量。
单频激光干涉仪:从激光器发出的光束,经扩束准直后由分光镜分为两路,并分别从固定反射镜和可动反射镜反射回来会合在分光镜上而产生干涉条纹。当可动反射镜移动时,干涉条纹的光强变化由接受器中的光电转换元件和电子线路等转换为电脉冲信号,经整形、放大后输入可逆计数器计算出总脉冲数,再由电子计算机按计算式[356-11]式中λ为 激光波长(N 为电脉冲总数),算出可动反射镜的位移量L。使用单频激光干涉仪时,要求周围大气处于稳定状态,各种空气湍流都会引起直流电平变化而影响测量结果。激光干涉仪测试项目:曲率半径测量。江苏斐索型激光干涉仪能耗制动
激光干涉仪重复性:λ/100 RMS。江苏通用激光干涉仪原理
为什么要用双频激光干涉仪?单频激光干涉仪是一种直流测量系统,存在较大的零漂;同时由于空气湍流,机床油雾,切削屑等会使光束发生偏移或波面扭曲,导致激光束强度发生变化,就有可能使光电信号低于计数器的触发电平而使计数器停止计数。双频激光干涉仪的信号时交流信号,因而对于双频激光干涉仪来说,可用放大倍数较大的交流放大器对干涉信号进行放大,这样,即使光强衰减90%,依然可以得到合适的电信号。双频激光干涉仪可以在恒温,恒湿,防震的计量室内检定量块,量杆,刻尺和坐标测量机等,也可以在普通车间内为大型机床的刻度进行标定。江苏通用激光干涉仪原理
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