第三代激光干涉仪

微片激光自混合干涉仪原理上与迈克尔荪干涉仪不同。主要差别是：激光自混合干涉仪的光束照射在被测物上并被反射回激光器被激光器内放大介质放大。作者课题组研究的的激光自混合干涉仪的测量速度达到了1 m/s以上,10 m空程的环境误差小到了40 nm。它具有全固态,可测“黑”目标的位移等性能,又达到了传统激光干涉仪的技术指标。如果第一代光学干涉仪是以光谱灯做光源,第二代光学干涉仪是以HeNe气体激光器做光源的话,固体激光自混合干涉仪因其激光“自混合”原理可看成是第三代激光干涉仪。     

第三代激光干涉仪——固体微片激光自混合测量技术的突破

微片激光自混合干涉仪原理上与迈克尔逊干涉仪不同。主要差别是:激光自混合干涉仪的光束照射在被测物上并被反射回激光器被激光器内放大介质放大。作者课题组研究的的激光自混合干涉仪的测量速度达到了1 m/s以上,10 m空程的环境误差小到了40 nm。它具有全固态、可测"黑"目标的位移等性能,又达到了传统激光干涉仪的技术指标。如果第一代光学干涉仪是以光谱灯做光源,第二代光学干涉仪是以He Ne气体激光器做光源的话,固体激光自混合干涉仪因其激光"自混合"原理可看成是第三代激光干涉仪。     

激光干涉仪在纳米测量中的典型应用

激光干涉仪具有测量分辨力高、测量结果可溯源等优点,在纳米测量中的应用日益广泛。介绍纳米测量机和低膨胀材料线膨胀系数测量装置中应用的迈克尔逊型激光干涉仪以及在高准确度位移测量装置中应用的法布里-珀罗型激光干涉仪,并结合这些实例对激光干涉仪光学系统设计、测量环境控制、迈克尔逊干涉仪非线性误差补偿以及法布里-珀罗干涉仪量程扩展等方面的关键问题进行分析和总结。所述原则和方法对实现纳米级测量准确度具有重要意义,可为高准确度激光干涉仪的研制及其在纳米测量中的更广泛应用提供技术参考。     

干涉仪激光波长定期溯源是产品质量的保证

激光干涉仪是大型精密制造加工企业常用的工业生产线上的监测仪器,激光光源精度是激光干涉仪测量准确可靠的基本保证.随着国内引进的干涉仪数量的增加,激光干涉仪光源出现问题的情况有显著上升趋势.为了保证工业生产的质量,对干涉仪光源的定期检测溯源是非常必要的.     

激光干涉仪在数控机床测量方面的应用

激光干涉仪作为数控机床的测量装置是集光学、精密机械、电控技术、数据处理、计算机技术于一体的高技术精密检测装置，采用完全非接触测量方式，实现数控车床在自动化方面的飞跃，在未来必将会有更为广阔的发展前景。当然面对不同的数控机床要采用不同的测量方式，并且对不同的测试结果进行科学的分析，要明确激光干涉仪在数控机床上的测量方式，把握双频激光干涉仪在数控车床检测中的应用，加强对激光干涉仪的使用快捷方式进行分析，最大限度地扩大激光干涉仪在数控机床测量方面的普及。     

激光干涉仪在大型三坐标测量机示值误差快速测量中的应用

提出一种使用激光干涉仪快速测量大型三坐标测量机示值误差的方法。描述了校准方法原理,建立了测量模型,探索了试验程序和试验方法,并给出对三坐标测量机示值误差校准的具体方法和步骤,使测量过程中激光干涉仪引入的误差尽可能减少,最后给出校准结果。分别采用激光干涉仪与传统标准量块得到的校准数据比对结果表明,激光干涉仪在大型三坐标测量机示值误差的校准中更加准确、可靠。     

利用激光干涉仪对重大型数控机床两线性轴间垂直度测量方法的探索

通过对激光干涉仪各项检测功能的深入研究和大量测试试验,利用激光干涉仪开发出重大型数控机床两线性轴间垂直度测量的两种新方法。本文重点描述直角尺法、激光干涉仪对角线法、激光干涉仪垂直度镜组法测量两线性轴间垂直度的原理、方法和注意事项,并对三种测量方法进行了比对分析。     

激光干涉比长仪

1.前言在长度的精密测量中,广泛地使用着干涉仪。激光问世以后,由于它的方向性(空间相干)和单色性(时间相干)都优于以前的光源,所以激光干涉仪便因而产生。利用激光干涉仪,可以测定长达数十米的尺寸,测量精度仍在数十分之一波长(He—Ne 气体激光,     

双频激光干涉仪

一、前言自一九六○年气体激光出现以来,激光技术得到不断发展,激光波长已作为长度计量的标准。单频和双频激光干涉仪相继问世。双频激光干涉仪由于克服了单频激光干涉仪的某些不足,具有可测距离大,测量速度高,抗干扰能力强等优点,特别适合在生产现场广泛使用。对大型机床、精密机械、船舶和飞机制造以及大地测量、地震预报等发展都有一定的促进作用。目前,双频激光干涉仪这一产品,在国际上只有美国、日本和法国等少数国家生产。七十年代以来,我国的一些单位也进行过研制,但都没有正式     

用于引力波探测的星间激光干涉测量模拟系统

星间激光干涉仪具有比地面干涉仪更长的干涉臂(10⁶ km),能够探测更低频段0.1 mHz～1 Hz的引力波。星间激光干涉仪具有典型的应答式外差干涉仪结构,其本质是一个光学锁相环。在地面环境下搭建模拟的星间激光干涉仪,成功将从激光器的频率锁定到稳频的主激光器频率上。结果显示：锁相环的锁定时间超过2×10⁴ s,满足了低频信号的探测条件;在较短位移和较长位移的不同条件下,干涉仪无粗大误差。经过分析得出：温度、气压等环境扰动带来的噪声是制约干涉仪精度的关键因素。     

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。     

激光干涉仪在位置测量中的精度评定

激光干涉仪广泛应用于计量、精密机械测量、航空航天工业等领域,国内拥有量超过数千台.由于激光干涉仪使用者的水平、经验和理解各不相同,因错误的认识产生了错误的理解和操作,导致了错误的测量结果,使激光干涉仪不能发挥应有的作用.对激光干涉仪进行检测过程中的错误理解和操作方法进行了分析,发现有些使用者忽视了激光干涉仪的材料温度传感器和材料温度膨胀系数的不确定度对测量结果的影响,造成了测量结果的不正确.有的使用者在短距离内测量是否需要对空气折射率进行修正的问题也有不同的看法.对上述两个问题进行了理论分析.     

激光干涉仪线性测量的光路准直调整方法

本文首先概述了XL-80双频激光干涉仪对中国一拖集团有限公司的数控机床的周期检测的必要性和意义,随后简单介绍了XL-80激光干涉仪线性测量硬件配置和工作原理,最后详细介绍了两种激光干涉仪线性测量的光路准直方法。     

双频激光干涉仪

双频激光干涉仪是激光干涉仪的一种,主要用于大长度精密测量,例如:1.可作为大长度的自然计量基准以代替现行的三米杆尺实物计量基准,既能提高基准精度,又便于保存和复现,有利于战备;2.可作为大地测量的计量标准,至少可以使测量误差减小一个数量级(即减少一位数字);3.可用于考察地球外壳的形变,大大提高地震预报的准确度;4.可直接用于重型机械加工中的尺寸测量,解决目前许多大尺寸无法测量的问题;5.可用于国防建设的若干方面,为国防科学研究提供可靠数据等。所谓激光干涉仪,就是以激光为光源的干涉仪。以单频激光管发出的具有单一频率的激光为光源的干涉仪叫做单频激光干涉仪;以双频激光管发出的     

外差激光干涉仪非线性的细分和消除

通过理论推导得到一个消除外差激光干涉仪非线性的理论,只要改变干涉仪的结构,也就是增加光程倍数,就可以减小激光干涉仪的非线性误差。实验证明,这个方法可以有效地减小双频激光干涉仪的各种非线性误差,不论这个误差是一阶的还是二阶的,也不论是什么原因引起的。它不仅适应于科学实验研究,而且也适应于工业精密测量应用,对纳米测试技术的发展具有实际意义。     

一种激光干涉仪外部测量触发电路

激光干涉仪因其具有较高的测量精度而被广泛地应用。在使用激光干涉仪（以Agilent5529A激光动态干涉校准仪为例）测量工件的实际尺寸（长度）时,需要用测头去探触工件,以取得工件的实际位置,因此需要有一触发装置,来感知测头是否探触了工件。本文设计了一个触发电路,能够使激光干涉仪实现这一功能。     

激光干涉仪非线性的测量

激光干涉仪和高精度位移传感器的非线性一般为1～5nm,为了对这样的非线性进行测量,必须使用高精度测量方法,并建立高精度测量装置。文中描述了高精度拍频法布里 珀罗激光干涉仪,和利用它对工业激光干涉仪的非线性进行的测量实验。测量范围大于1.3μm,测量不确定度约为2nm。     

基于移相式激光干涉仪的平晶平面度测量方法分析

平晶的平面度计量主要应用激光平面干涉仪和移相激光干涉仪,本文通过分析比较了两种方法的优劣。对高精度平晶进行了检测,介绍了基于移项激光干涉仪的测量原理及方法,并进行了不确定度分析,以验证该方法满足平晶检定规程,方法可行。     

基于激光干涉仪的角度测量装置

本文设计了基于激光干涉仪的角度测量装置,该装置通过丝杆与齿轮传动装置将直线位移转换为角位移,从而利用激光干涉仪位移测量的高分辨力实现角度的精密测量。     

用干涉法测量光学材料折射率微差的误差分析

本文分析了折射率微差的测量误差来源,计算了台曼-格林干涉仪和LH-300型激光全息干涉仪等几种常用干涉仪的测量误差。 1.台曼-格林干涉仪