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激光干涉儀介紹及工作原理
發布時間:2022-05-28瀏覽次數:4

一、產品介紹

激光干涉儀是激光的應用之一。它使用邁克爾森干涉系統的一般長度來測量已知長度的激光波長。除測量長度外,激光干涉儀還可用于測量線性位置、速度、角度、線性位置、速度、角度、平行度、平行度和垂直度,可用于精密工具機或測量儀器的校正。

二、工作原理。

角錐反射鏡緊密固定在分光鏡上,形成固定長度的參考光束。另一個角錐反射鏡相對于分光鏡移動,形成變化長度測量光束。

激光頭發射的激光束(1)頻率單一,稱為0.63μm,長期波長穩定性(真空中)優于0.05ppm。當光束到達偏振分光鏡時,分為兩束光-反射光束(2)和透射光束(3)。這兩束光被傳送到各自的角錐反射鏡中,然后反射回分光鏡中,在激光頭嵌入的探測器中形成干涉光束。

如果不改變兩個光程之間的差值,探測器將在相長干涉和相消除干涉之間的某個位置觀察到一個穩定的信號。如果兩個光程之間的差值發生變化,探測器可以觀察到相長干涉和相消除干涉之間的信號變化。這些變化(條紋)用于計算兩個光程之間的變化。測量長度等于條紋數乘以激光波長的一半。

需要注意的是,激光波長取決于光束通過的空氣的折射率。由于空氣折射率會隨著溫度、壓力和相對濕度的變化而變化,因此這些環境參數的變化可能需要通過計算測量值的波長來補償。在實踐中,只有線性位移(定位精度)測量需要補償技術指標中的測量精度。在這種情況下,兩束光的光程差可能會發生很大的變化。

波長補償

線性定位測量精度取決于已知的激光波長精度。這不僅與激光器的穩定頻率精度有關,還與周圍的環境參數有關。特別是溫度、氣壓和相對濕度會影響激光束(在空氣中)的波長。

無需補償波長變化,激光線性測量誤差可達50ppm。即使在溫度受控的房間里,每天都有空氣。

壓力的變化也會使波長變化超過20ppm。作為參考,以下環境條件的變化會導致大約1ppm的誤差:

空氣溫度1C(1.8°F)。

空氣壓力3.mbar(0.098inHG)。

50%相對濕度(20°C)。

30%相對濕度(40°C)。

注意:這些值在壞條件下具有影響值,且不完全受其他參數值的影響。這些誤差可以通過埃德倫公式來減少。


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