激光干涉儀以光波(bo)為載體，具有測(ce)(ce)量(liang)(liang)精度高(gao)(gao)、測(ce)(ce)量(liang)(liang)速度快、測(ce)(ce)量(liang)(liang)范圍(wei)大、 高(gao)(gao)測(ce)(ce)速下分辨(bian)率高(gao)(gao)等特點，其光波(bo)波(bo)長可(ke)直接(jie)對米進行定(ding)義并溯源(yuan)至國家標準(zhun)。因此，激光干涉儀廣泛應(ying)用于(yu)數控機床、PCB鉆孔機、坐標測(ce)(ce)量(liang)(liang)機、位移傳感器等精密(mi)儀器的質量(liang)(liang)控制與校準(zhun)以及(ji)科研開發、 設備制造(zao)等領域。

激光干涉儀的工作原理

激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)干涉儀發(fa)射(she)單一頻率光(guang)(guang)(guang)(guang)束，光(guang)(guang)(guang)(guang)束射(she)入(ru)線性(xing)干涉鏡(jing)后(hou)分成(cheng)兩(liang)(liang)道光(guang)(guang)(guang)(guang)束射(she)向反(fan)射(she)鏡(jing)，這兩(liang)(liang)道光(guang)(guang)(guang)(guang)束再反(fan)射(she)回到(dao)分光(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)， 重(zhong)新匯聚返(fan)回激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)干涉儀。若光(guang)(guang)(guang)(guang)程(cheng)差沒有(you)變(bian)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)干涉儀會(hui)在相長(chang)性(xing)和(he)相消性(xing)干涉的兩(liang)(liang)極之間(jian)找到(dao)穩定的信(xin)號。若光(guang)(guang)(guang)(guang)程(cheng)差有(you)變(bian)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，這些變(bian)化(hua)(hua)(hua)會(hui)被(bei)計算并(bing)用來測量(liang)兩(liang)(liang)個光(guang)(guang)(guang)(guang)程(cheng)之間(jian)的差異(yi)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。

當高壓(ya)連接在(zai)陽極和陰極之(zhi)間時(shi)，混合氣(qi)體被(bei)激發，形成激光(guang)光(guang)束(shu)，通過放大(da)激光(guang)光(guang)強使(shi)一些(xie)光(guang)透(tou)射出(chu)(chu)來成為輸(shu)出(chu)(chu)激光(guang)光(guang)束(shu)。其(qi)中，為實現(xian)平衡狀態，通過加熱器(qi)控制激光(guang)管(guan)長度讓激光(guang)穩(wen)頻的精(jing)度保(bao)持在(zai)±0.05ppm以內，此時(shi)穩(wen)定輸(shu)出(chu)(chu)后，激光(guang)器(qi)即可進行(xing)干(gan)(gan)涉測(ce)量。如今大(da)多數現(xian)代位(wei)移干(gan)(gan)涉儀(yi)都(dou)使(shi)用氦氖(nai)(HeNe)激光(guang)管(guan)，這些(xie)激光(guang)管(guan)具有633納米的波長輸(shu)出(chu)(chu)。

激(ji)光(guang)器(qi)的頻(pin)率、功率、穩定性、可靠(kao)性、光(guang)束(shu)質量及(ji)壽命等指標參數(shu)(shu)，都關系著激(ji)光(guang)干(gan)涉儀(yi)的最終(zhong)性能(neng)。其(qi)中激(ji)光(guang)頻(pin)率是(shi)激(ji)光(guang)干(gan)涉儀(yi) 基(ji)本的參數(shu)(shu)，其(qi)頻(pin)率(波長(chang))的準確(que)性和(he)穩定性是(shi)激(ji)光(guang)干(gan)涉儀(yi)測(ce)量精度的保證。

激光干涉儀的用途

1、直線度測量

激光干涉(she)儀(yi)的(de)直(zhi)(zhi)線度測(ce)(ce)量(liang)(liang)有兩個(ge)鏡組：測(ce)(ce)量(liang)(liang)短(duan)(duan)程(cheng)從0.1m至4m及測(ce)(ce)量(liang)(liang)長程(cheng)從1m至30m。就短(duan)(duan)程(cheng)而言，距(ju)(ju)離(li)指(zhi)的(de)是(shi)直(zhi)(zhi)線度干涉(she)鏡和(he)直(zhi)(zhi)線度反(fan)射(she)鏡之間的(de)距(ju)(ju)離(li)，即可被測(ce)(ce)試的(de)軸長。就長程(cheng)而言，距(ju)(ju)離(li)指(zhi)的(de)是(shi)激光頭和(he)直(zhi)(zhi)線度反(fan)射(she)鏡之間的(de)距(ju)(ju)離(li)。這兩種(zhong)情況下，激光干涉(she)儀(yi)直(zhi)(zhi)線度測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)量(liang)(liang)程(cheng)都是(shi)±2.5mm。直(zhi)(zhi)線度干涉(she)鏡和(he)反(fan)射(she)鏡互相(xiang)匹配成對。因此，不(bu)能與其(qi)它直(zhi)(zhi)線度工具交換要件。每一個(ge)直(zhi)(zhi)線度干涉(she)鏡和(he)反(fan)射(she)鏡都標明獨立的(de)序號(hao)。

①沿水平軸直線(xian)度測(ce)量

水平軸(zhou)直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)檢(jian)測，將(jiang)直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)干(gan)涉(she)鏡安裝在激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)儀的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器和直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)反(fan)射(she)鏡之(zhi)間(jian)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器發射(she)出來的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)將(jiang)穿(chuan)過直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)干(gan)涉(she)鏡，此時，光(guang)(guang)(guang)束(shu)將(jiang)被分成兩(liang)束(shu)相(xiang)同頻率的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源，通過直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)反(fan)射(she)鏡，將(jiang)兩(liang)束(shu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)反(fan)射(she)匯聚到干(gan)涉(she)鏡，在返回激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器。通過移動直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)反(fan)射(she)鏡，兩(liang)束(shu)相(xiang)同光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)將(jiang)會(hui)發生干(gan)涉(she)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器將(jiang)檢(jian)測干(gan)涉(she)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)波，來確定在直(zhi)(zhi)(zhi)線度(du)干(gan)涉(she)鏡移動的(de)(de)方(fang)向上，會(hui)產生多少(shao)大的(de)(de)偏差。并記錄下偏差值，以(yi)供(gong)設備安裝調試使用。

②沿垂直軸直線度測量

垂直軸直線度檢測(ce)，將引入(ru)垂直轉向鏡，將激光干涉儀(yi)水(shui)平光束(shu)轉換成垂直光束(shu)，檢測(ce)原理(li)與水(shui)平軸直線度檢測(ce)相(xiang)同。

　2、線性測量

激光干(gan)涉儀(yi)的(de)線性(xing)(xing)測(ce)量可以檢測(ce)機(ji)床軸的(de)多項精度(du)(du)指標，其中(zhong)包(bao)括定(ding)(ding)位精度(du)(du)、重復定(ding)(ding)位精度(du)(du)、反(fan)向間隙(xi)等。用于線性(xing)(xing)測(ce)量的(de)鏡組包(bao)括兩個線性(xing)(xing)反(fan)射鏡和(he)一(yi)個線性(xing)(xing)分光鏡。

激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)干涉(she)(she)儀(yi)要設置線(xian)性(xing)測(ce)量，將一(yi)個線(xian)性(xing)反(fan)(fan)射鏡(jing)連接(jie)到具有兩(liang)個緊螺(luo)紋的(de)(de)分光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)上。這個組合(he)要件被稱(cheng)為(wei)“線(xian)性(xing)干涉(she)(she)鏡(jing)”，可以(yi)作為(wei)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)參(can)考路徑(jing)。線(xian)性(xing)干涉(she)(she)鏡(jing)位于激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和線(xian)性(xing)反(fan)(fan)射鏡(jing)之間的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)路徑(jing)，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)會射入線(xian)性(xing)干涉(she)(she)鏡(jing)，再分為(wei)兩(liang)道(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)。一(yi)道(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)(稱(cheng)為(wei)參(can)考光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu))射向(xiang)連接(jie)分光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)的(de)(de)反(fan)(fan)射鏡(jing)，而(er)第(di)(di)二道(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)(測(ce)量光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu))則通過(guo)分光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)射入第(di)(di)二個反(fan)(fan)射鏡(jing)。這兩(liang)道(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)回(hui)再反(fan)(fan)射回(hui)分光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡(jing)，重新(xin)匯(hui)聚(ju)之后返回(hui)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)頭，其中會有一(yi)個探測(ce)器(qi)監控兩(liang)道(dao)(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)間的(de)(de)干涉(she)(she)。

（來(lai)源：網站，版權歸原作者）