3.39μm波段双线氦氖激光合成波长组成方案的实验验证

利用红外拍波干涉仪验证了用于无导轨大长度测量的3.39μm 波段双线氦氖激光两级合成波长组成方案,并给出了实验结果。文中还对红外拍波干涉仪的原理作了说明。本文介绍的工作为该测量方法的实践提供了实验依据。     

红外拍频锁定型绝对距离干涉仪的研究

利用3.39μm波段双线氦氖激光器作光源实现了作者提出的拍波锁定绝对距离干涉仪新方案。在阐述绝对距离干涉计量的逐级精化理论和上述氦氖激光两级合成波测长方案的基础上,着重分析了双波长拍波锁定干涉测长原理,给出了实验原理图和部分测量结果。分析表明,拍波锁定绝对距离干涉仪的干涉条纹尾数测量精度已达5×10~(-4)。     

大长度激光测量中阿贝误差消除方法的研究

提出一种基于3路独立激光干涉仪消除大长度激光测量中的阿贝误差的方法,3路干涉仪的安装位置可布置成任意三角形。通过3路干涉仪的测量结果及被测仪器与3路干涉仪安装位置的几何关系,构造一路与被测仪器同光路的虚拟干涉仪,推导虚拟干涉仪的测长公式。该算法对干涉仪的安装位置无特殊要求,在实践中易于实现。为验证算法的有效性,依托于室内80 m大长度标准装置,通过改变被测仪器安装位置,在45 m范围内进行了3组不同的验证实验。实验结果显示消除阿贝误差后,残余的其它误差的最大值仅为1.10 μm,该算法可有效地消除阿贝误差。     

满足一等量块检定要求的接触式激光量块干涉仪

最新研制的接触式激光量块干涉仪主要用于测量一、二等量块的中心长度，其长度测量不确定度达到（0.02 0.2L)μm。文中介绍了其工作原理、测量不确定度分析，给出了量块测量的验证数据。     

双波长激光量块干涉仪减小量块中心长度测量不确定度的措施

该文总结了双波长激光干涉仪研制过程中减小量块中心长度测量不确定度的几项重要措施,该干涉仪对量块中心长度的测量不确定度达到(0.02±0.2L)μm,并已成功应用于高等级量块的自动测量。     

一种新型大尺寸长度校准装置的研制

介绍了一种新型的大尺寸长度校准装置,该装置解决了激光干涉仪等高精度大尺寸长度测量仪器的实验室校准与溯源问题.通过采用三路相干光进行测长,根据两辅助光路与主光路的测长偏差计算阿贝角,实现了阿贝误差的实时补偿.利用标准双频激光干涉仪测试了阿贝误差的补偿精度,35 m测量范围内的比对误差小于±3μm.测量精度达到了单光路同轴测量的水平.     

基于激光干涉仪同步测量的动态校准装置

为满足时变几何量的瞬时动态测试需求,研制了一种基于激光干涉仪同步测量的动态校准装置。该装置采用直线运动导轨和运动发生器、长度标准器激光干涉仪,以基于GNSS驯服时钟的同步触发器实现同步测量并确保时间准确稳定,并使用动态校准软件实现控制一体化。经综合分析激光干涉仪的最大允许误差、直线运动导轨的直线度、环境因素、触发信号间时延及激光干涉仪测量时延等因素,该装置的长度示值的测量不确定度为Q[1.8μm, 3×10^-7L](k=2)。与同型号激光干涉仪的比对实验和激光跟踪仪瞬时长度测试实验,证明了不确定度评定的合理性以及该装置在瞬时动态准确度测试中的可行性。     

采用标准长度的激光多边法坐标测量系统自标定算法

基于多路激光跟踪干涉仪测长的坐标测量系统在大尺寸测量领域具有显著的优越性,准确标定系统参数是实现高精度坐标测量的关键。为了克服传统自标定方法的缺点,提出了一种采用标准长度的改进自标定算法。该算法首先在稳定的基座上设置固定点,在X、Y、Z方向分别产生用激光干涉法精确测得的标准长度,然后将标准长度用于构造自标定的优化函数。通过提高相应优化函数的权重,进一步提高坐标测量精度。通过仿真实验证明了该算法的可行性。采用独立的激光干涉仪验证系统在大尺寸范围内的测量精度,当测量点分布在距系统坐标系原点［7.0 m,8.3 m］区间内,两组实验误差均分布在［-9.5 μm,4.6 μm］区间内,结果表明所提出自标定算法可显著提高大尺寸空间坐标测量精度。     

用于检测激光棒的变倾角马赫-曾德尔干涉仪

为实现激光棒透射波前的测量,改善一般泰曼型或斐索型干涉仪测量小口径激光棒透射波前时的边缘衍射效应,研究了一种变倾角移相马赫-曾德尔干涉仪。通过调整移相反射镜的倾斜姿态,改变入射到马赫-曾德尔干涉光路的光束倾角,参考光束与测试光束的光程差随之变化,从而在相干光之间引入相移,实现了相移干涉测量。利用该干涉仪测量一根口径为Ф6 mm、长度为60 mm激光棒(Nd:YAG)的透射波前,测量结果的峰谷值(PV)为0.391λ,均方根值(RMS)为0.056λ;使用ZYGO激光干涉仪测量同一根激光棒,其透射波前的峰谷值(PV)为0.370λ,均方根值(RMS)为0.064λ。对比结果表明该干涉仪能实现光学元件透射波前的高精度检测,测试结果的一致性验证了该方案的可行性。该变倾角移相方法具有较高的移相精度和较大的移相范围,且该变倾角干涉系统中光束仅一次透过待测激光棒,可有效抑制多光束干涉现象,改善小口径激光棒的边缘衍射效应。     

基于80m测量装置的双频激光干涉仪系统精度及影响因素分析

双频激光干涉仪是一种以波长为标准对被测长度进行度量的仪器,经常作为长度测量标准使用,但影响其系统精度的误差因素很多。本文基于80m大长度测量装置对双频激光干涉仪系统精度以及影响因素进行分析。     

24m大长度计量检测自动化系统

在24 m大长度检测平台上,通过对导轨改造,研制具有自动化控制以及精确定位的移动平台,利用远程计算机自动化操控,实时获取双频激光干涉仪数据,实现自动化采集环境参数的功能。介绍了系统的设计方案、结构组成、关键技术以及系统校准结果的实验验证。     

GLI-100型量块激光干涉仪

本文所介绍的是最近研制成功的GLI—100型量块激光干涉仪,主要用激光波长直接测量高精度量块的长度,又可免去传统方法测量时必须把量块与辅助面相研合的麻烦,本仪器由光、机、电、电感、电子、激光和环境参数(温度、气压、湿度)测量系统等各部分组成,集当代一些高新技术于一体而设计研制成功的自动化、智能化、原理新颖的光波干涉仪。     

利用激光技术改进的测长装置

提出激光干涉仪作为标准器代替测长机玻璃尺的改进方案.通过调校位于测长机尾座上的角锥反射镜,使干涉仪光轴与测长轴线同轴,消除阿贝误差对测量精度的影响.同时进行了理论分析并与三等最块进行了比对实验.结果表明,改进后的2 m测长机达到了较高的测量精度和测量效率,对提高长度尺寸的测量精度具有一定的参考价值.     

激光量块干涉测量中传感器的应用和校准

本文介绍了双波长激光量块干涉仪中使用的温度、湿度和气压传感器,描述了其工作原理、设计方案、测量不确定度以及校准方法。这些传感器同样可用于其他高准确度长度测量的激光干涉系统中。     

大范围二维纳米位移台的控制及非线性校准的实验研究

搭建了基于激光干涉仪测量原理的三轴微位移测量系统,对大范围二维纳米位移台的控制及非线性校准进行实验研究。介绍了双频激光干涉仪测量系统的构成;编写了纳米位移台的控制程序和激光干涉仪数据采集程序;阐述了位移台的非线性校准方法,并通过实验对比了多项式三阶拟合和三阶分段拟合的差别,验证了校准方法的准确性。实验表明:使用三阶分段拟合的校准方法效果更好,校准前,x轴的最大非线性误差为4.052μm,y轴的最大非线性误差为2.927μm;校准后,x轴的最大非线性误差为15nm,y轴的最大非线性误差为17nm,仅为原始非线性误差的1%。     

用量块标定双频激光干涉仪的新方法

本文叙述了一种用量块对双频激光干涉仪的长度不确定度进行检定的方法。并对测量系统的不确定度进行了分析研究，这是研究工作中的一个新尝试。实验及理论分析表明，这种方法测量结果可靠，能够满足有关国家标准中的检定要求，并且测量系统易于组成，对测量条件要求不高，具有一定实用价值。     

80m大长度标准装置建立

本刊讯日前,国内首台80m大长度标准装置在中国计量科学研究院建立,并通过专家验收。该装置测量范围达80m,为测距仪、激光干涉仪等大长度仪器提供了有效检测范围标准并保证其大长度量值的准确可靠,填补了测量范     

半导体激光端点测长干涉仪实验系统

半导体激光端点干涉测长法是利用半导体激光频率调制特性的一种在长度的两个端点干涉测量长度的新方法。本文介绍基于这种测长方法研制的半导体激光端点测长干涉仪实验的基本原理,构成,定标方法和测量结果。     

混联复合机床主旋转轴精度的光电检测与补偿

为了达到对混联机床主旋转轴精度准确评价的目的，采用单频激光干涉仪进行精度检测，并为机床主旋转轴定位误差的补偿做准备。针对干涉仪的测量原理进行了深入研究，分析了激光干涉仪在机床主旋转轴测量中测量精度的主要影响因素和误差补偿，提出了一种简便、可靠的检测方法。最后通过实验验证了设计的检测方案，取得了综合测量结果。     

提升激光跟踪仪长度测量准确度的方法

提出了利用激光跟踪仪进行高准确度测量的方法.描述了激光跟踪仪测量时的特定设置,以获得具有激光干涉仪准确度的长度测量结果.通过几何推导,证明了这种方法不受激光跟踪仪角度测量的影响.列出了方法中主要的测量不确定度来源和不确定度合成的公式.