雙頻激光干涉儀概述

雙頻激光干涉儀概述

用穩(wěn)頻的氦氖激光器作為光源，由于它的相干長度很大，干涉儀的測量范圍可以大大的擴(kuò)展；而且由于它的光束發(fā)散角小，能量集中，因而它產(chǎn)生的干涉條紋可以用光電接收器接收，變?yōu)殡娪嵦?hào)，并由計(jì)數(shù)器一個(gè)不漏的記錄下來，從而提高了測量速度和測量精度，比如說我國自行設(shè)計(jì)與制造的以氦氖激光器作為光源的光電光波比長儀，可以在20分鐘之內(nèi)把1米線紋尺上1001條刻線依次自動(dòng)鑒定完畢，精度達(dá)到±0.2μm，這就是激光干涉儀的成功例證。鹽度計(jì)| 酸堿度計(jì)| 電導(dǎo)計(jì)| 水分測定儀| 濁度計(jì)| 色度計(jì)| 粘度計(jì)| 折射計(jì)| 滴定儀| 密度計(jì)| 熱流計(jì)
　　但是這種單頻的激光儀并非完美，它的一個(gè)根本弱點(diǎn)就是受環(huán)境影響嚴(yán)重，在測試環(huán)境惡劣，測量距離較長時(shí)，這一缺點(diǎn)十分突出。其原因在于它是一種直流測量系統(tǒng)，必然具有直流光平和電平零漂的弊端。激光干涉儀可動(dòng)反光鏡移動(dòng)時(shí)，光電接收器會(huì)輸出信號(hào)，如果信號(hào)超過了計(jì)數(shù)器的觸發(fā)電平則就會(huì)被記錄下來，而如果激光束強(qiáng)度發(fā)生變化，就有可能使光電信號(hào)低于計(jì)數(shù)器的觸發(fā)電平而使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，使激光器強(qiáng)度或干涉信號(hào)強(qiáng)度變化的主要原因是空氣湍流，機(jī)床油霧，切削屑對(duì)光束的影響，結(jié)果光束發(fā)生偏移或波面扭曲。這種無規(guī)則的變化較難通過觸發(fā)電平的自動(dòng)調(diào)整來補(bǔ)償，因而限制了單頻干涉儀的應(yīng)用范圍，只有設(shè)法用交流測量系統(tǒng)代替直流測量系統(tǒng)才能從根本上克服單頻激光干涉儀的這一弱點(diǎn)。
　　而雙頻激光干涉儀正好克服了這一弱點(diǎn)，它是在單頻激光干涉儀的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種外差式干涉儀。和單頻激光干涉儀一樣，雙頻激光干涉儀也是一種以波長作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被測長度進(jìn)行度量的儀器，所不同者，一方面是當(dāng)可動(dòng)棱鏡不動(dòng)時(shí)，前者的干涉信號(hào)是介于最亮和最暗之間的某個(gè)直流光平，而后者的干涉信號(hào)是一個(gè)頻率約為1.5MHz的交流信號(hào)；另一方面，當(dāng)可動(dòng)棱鏡移動(dòng)時(shí)，前者的干涉信號(hào)是在最亮和最暗之間緩慢變化的信號(hào)，而后者的干涉信號(hào)是使原有的交流信號(hào)頻率增加或減少了△f，結(jié)果依然是一個(gè)交流信號(hào)。因而對(duì)于雙頻激光干涉儀來說，可用放大倍數(shù)較大的交流放大器對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行放大，這樣，即使光強(qiáng)衰減90%，依然可以得到合適的電信號(hào)。由于這一特點(diǎn)，雙頻激光干涉儀可以在恒溫，恒濕，防震的計(jì)量室內(nèi)檢定量塊，量桿，刻尺和坐標(biāo)測量機(jī)等，也可以在普通車間內(nèi)為大型機(jī)床的刻度進(jìn)行標(biāo)定，既可以對(duì)幾十米的大量程進(jìn)行精密測量，也可以對(duì)手表零件等微小運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精密測量，既可以對(duì)幾何量如長度、角度．直線度、平行度、平面度、垂直度等進(jìn)行測量，也可以用于特殊場合，諸如半導(dǎo)體光刻技術(shù)的微定位和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上記錄槽間距的測量等等。