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     

推广应用双频激光干涉仪的几个问题

自我国第一台双频激光干涉仪于1976年研制成功以来,相继有科研、高等院校和工厂等近十个单位做了进一步研究和改进,并有小批量生产。特别是近年来计算技术的应用,使得国产双频激光干涉仪无论在性能上还是在技术指标上都达到了美国HP公司产品的水平。但仪器还没有得到广泛的应用,特别是在计量测试技术领域方面,没有得到应有的重视,本文就双频激光干涉仪的各种用途和有待解决的几个技术问题等作一简要叙述。     

双频激光器的输出特性和它的波长检定

一、引言中国计量科学研究院和陕西机械学院研制的双频激光干涉仪最近在北京进行了鉴定。与会者一致赞扬这是一项在毛泽东思想指引下,反对帝、修、反,反封锁的科研成果。双频激光干涉仪接收系统是交流工作的,克服了单频激光干涉仪的直流漂移;抗干扰能力强,适合于车间精密测量使用。量程大,速度块(当频差约为2兆赫时测量速度可达0.5米/秒),但对空气折射率的影响需经修正,另外,双频激光器的波长复现性差,目前仅在10~(-7)数量级内。     

探讨双频激光在量块检定上的应用

激光干涉仪在工业上得到应用以来,给长度计量赋予了新的活力。通过描述激光干涉仪的测距原理,探讨在传统的测长机上加装双频激光测量系统,可以将这些仪器的精度检测能力提高一个台阶,并应用于量块检定。     

单频纳米激光干涉仪非线性误差及其修正方法

介绍了单频纳米激光干涉仪的非线性误差,分析了各种典型的单频激光干涉仪非线性误差修正方法,如Heydemann方法、频谱分析方法、基于干涉信号波峰和波谷的方法、基于神经网络的NN方法.在基于干涉信号波峰和波谷的方法的基础上,提出了一种改良方法(P方法),试验结果表明,P方法具有运算简单、误差修正精度高和抗干扰性能较强等优点,可以在非计量环境下用该法对干涉仪的非线性误差进行修正,实用价值较大.     

基于AD8302的双纵模双频激光干涉仪信号处理系统

为了解决双纵模双频激光干涉仪原有信号处理电路两路信号易直流漂移、不正交对干涉仪系统测量精度和速度的限制及调整光路观察信号不方便等问题,利用AD8302的良好高频处理特性,设计了一种新的基于AD8302的双纵模双频激光干涉仪信号处理系统,给出了方案的总体框图和信号处理流程图,详细地分析了其工作原理以及提高相位测量精度方法.由于器件相位测量的高分辨率,该系统也可用于高分辨率双纵模双频激光轮廓仪的信号处理.     

现场可编程门阵列（FPGA）及其在外差测量中的应用

本文介绍了当前专用集成电路（ASIC）领域中发展很快的一种可编程器件－现场可编程门阵列（FPGA）；并以双频激光干涉仪为例介绍了FPGA在外差测量中的应用。实践证明EPGA的应用使得双频激光干涉仪的性能得以大幅度提高，展示了EPGA在外差测量中广泛的应用前景。     

激光干涉仪在10米测长机导轨直线度检测中的应用

为检测10米光栅测长机导轨的直线度,采用双频激光干涉仪系统作为主要测量工具,以最佳平方逼近法计算10米光栅测长机导轨的直线度。根据双频激光干涉仪的测量直线度测量原理,结合直线度的评定方法,对10米光栅测长机导轨的直线度的测量方法进行了介绍。实验表明,采用双频激光干涉仪测量直线度的方法实用,较为准确、方便、直观。     

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。     

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。     

激光自准直仪示值误差的检定方法

针对激光自准直仪示值误差的检定,提出了一种基于双频激光干涉仪的检定方法,介绍了检定系统的工作原理。以双频激光干涉仪为基准反馈部件,利用自动控制技术对激光自准直仪示值误差的检定,系统可完成对标称示值误差为0.5″（±100″内）的激光自准直仪的自动示值误差检定,最后通过实验验证了方案的可行性。     

自适应系统在单频激光干涉仪上的应用研究

通过对单频激光干涉仪焦平面上等倾干涉条纹的能量分析和环境因素带来的随机噪声分析,研制一种自适应系统。该系统采用了四阶累积量计算法、信号滤波和信号直流分量提取算法。实验结果表明,可有效处理噪声信号,提取信号直流分量,从而提高直流分量跟踪精度。将该系统安装在单频激光干涉仪上,在非实验室环境条件下其线性测长准确度可达0.9×10^-6 L,测量重复性为0.09 μm。     

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。     

数控机床线性轴定位与重复定位精度的检测

介绍了使用英国RENISHAW公司生产的激光双频干涉仪检测数控机床的线性轴定位与重复定位精度的方法,并就检测中出现的具体问题给出了解决方法。     

提高双频激光干涉仪对准精度的一种方法

本文介绍利用三面直角反射棱镜，提高双频激光干涉仪对准精度，减小测量误差的一种方法。     

5001型工业激光干涉仪

我厂生产的5001型工业激光干涉仪是一种单频激光干涉仪,由激光头和干涉块两个独立的部件所组成。仪器可用于测量长度,也可用以测量小角度、平直度和速度。仪器的主要技术参数如下: 1.分辨率长度:λ/16,λ/8,0.05微米,0.1微米角度:0.2秒平直度:0.2微米/200毫米速度:取样时间分别为0.1秒和1秒 2.测量范围: 长度:0～10米角度:±30分     

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。     

数控机床手动补偿误差的方法研究

为了减少数控机床精度损失及维护成本,以SIEMENS、FANUCK和FAGRO数控系统为例,采用双频激光干涉仪系统完成数控机床的精度检测,以手动补偿的方式修正数控机床的误差。根据双频激光干涉仪的测量原理,结合数控机床精度检测的方法及影响因素,对手动方式补偿数控机床误差的方法进行了分析说明。实验表明,手动方式补偿数控机床误差的方法实用,较为安全、可靠和经济。     

数控机床回转轴线的检测方法

介绍了使用RENISHAW激光双频干涉仪检测机床回转轴的定位精度与重复定位精度的方法，以及对机床进行圆检验的方法。指出了使用激光干涉仪和球杆仪对机床进行检测时应注意的问题。     

动态测量光栅测长仪的位置误差

介绍了一种光栅测量系统动态位置精度评定的方法,以现有的光栅测长仪为研究对象,高精度HP5529A双频激光干涉仪作为校准系统.利用光栅测长仪编码器产生的A-quad-B脉冲信号触发激光干涉仪进行同步动态数据采集,由激光干涉仪软件来获取和显示位置误差数据,并绘制更真实详细的动态误差图.最后对动态误差实验结果进行分析和讨论.