激光干涉仪作为现代精密测量仪器的代表,在精密制造、计量等各个行业领域中得到了广泛的应用,在精密位移、直线度、垂直度等测量领域发挥着重要的作用。什么是决定激光干涉仪测量精度的关键因素?
激光干涉仪以光波为载体,具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、最高测速下分辨率高等特点,其光波波长可直接对米进行定义并溯源至国家标准。因此,激光干涉仪广泛应用于数控机床、PCB钻孔机、坐标测量机、位移传感器等精密仪器的质量控制与校准以及科研开发、高端设备制造等领域。
SJ6000激光干涉仪
激光干涉仪的用途
SJ6000激光干涉仪结合不同的光学镜组,可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。
在动态测量软件的配合下,激光干涉仪可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测,以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析。
SJ6000激光干涉仪检测数控机床精度
SJ6000激光干涉仪检测三坐标精度
SJ6000激光干涉仪检测自动化设备精度
SJ6000激光干涉仪检测线性模组精度
激光干涉仪的工作原理
激光干涉仪发射单一频率光束,光束射入线性干涉镜后分成两道光束射向反射镜,这两道光束再反射回到分光镜,最后重新汇聚返回激光干涉仪。若光程差没有变化时,激光干涉仪会在相长性和相消性干涉的两极之间找到稳定的信号。若光程差有变化时,这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。
激光输出可视为一束正弦波,如下图:
当高压连接在阳极和阴极之间时,混合气体被激发,形成激光光束,通过放大激光光强使一些光透射出来成为输出激光光束。其中,为实现平衡状态,通过加热器控制激光管长度让激光稳频的精度保持在±0.05ppm以内,此时稳定输出后,激光器即可进行干涉测量。如今大多数现代位移干涉仪都使用氦氖(HeNe)激光管,这些激光管具有633纳米的波长输出。
激光器的频率、功率、稳定性、可靠性、光束质量及寿命等指标参数,都关系着激光干涉仪的最终性能。其中激光频率是激光干涉仪最基本的参数,其频率(波长)的准确性和稳定性是激光干涉仪测量精度的保证。