激光干涉测长基本原理
发布时间:2015/5/19 21:17:07 访问次数:7423
图12 - 64所示为激光干涉仪测长的基本原理图,实物照片如图12 - 65所示,它是以IRM-V536/TR1激光光波的波长为基准对各种长度量进行精度测量。主要由以下几部分组成:
(1)激光光源。一般采用单模稳频氦一氖气体激光器,使用输出波长A’=0.6328 htm的红光。这种激光器的频率可达l03 Hz,相干长度可达300km。
(2)干涉系统。是基于迈克尔逊千涉的原理,被测长度位移量通过干涉仪的测量臂引入,对光波的相位进行调制,再由干涉仪中两臂光波的干涉实现对位移量的解调。
(3)数字显微镜。用来对所测物体进行瞄准,使干涉仪的干涉信号处理部分和被测量之间实现同步。
(4)干涉条纹计数和记录显示部分。对干涉条纹计数并显示出来。
由激光器发出的光经分光镜分为两束,一束射向干涉仪的固定参考臂,经参考臂反射镜返回后形成参考光束;另一束射向干涉仪测量臂,测量臂中的反射镜将随被测长度位移而移动,这一束光从测量反射镜返回后形成测量光束;测量光束和参考光束的相互叠加干涉成干涉信号。干涉信号的明暗变化次数直接对应与测量镜的位移。
因此,由数字显微镜发出对Ⅳ的起始计数点,便可以通过对Ⅳ的计数得出位移£的值。
硬件的构建
激光器被固定在工作平台的一端。移动平台可以在工作平台上沿导轨平移,线纹尺安装在移动平台上随其一起移动,平台上上装有反光镜。线纹尺上方装有CCD进行瞄准和拍摄。
图12 - 64所示为激光干涉仪测长的基本原理图,实物照片如图12 - 65所示,它是以IRM-V536/TR1激光光波的波长为基准对各种长度量进行精度测量。主要由以下几部分组成:
(1)激光光源。一般采用单模稳频氦一氖气体激光器,使用输出波长A’=0.6328 htm的红光。这种激光器的频率可达l03 Hz,相干长度可达300km。
(2)干涉系统。是基于迈克尔逊千涉的原理,被测长度位移量通过干涉仪的测量臂引入,对光波的相位进行调制,再由干涉仪中两臂光波的干涉实现对位移量的解调。
(3)数字显微镜。用来对所测物体进行瞄准,使干涉仪的干涉信号处理部分和被测量之间实现同步。
(4)干涉条纹计数和记录显示部分。对干涉条纹计数并显示出来。
由激光器发出的光经分光镜分为两束,一束射向干涉仪的固定参考臂,经参考臂反射镜返回后形成参考光束;另一束射向干涉仪测量臂,测量臂中的反射镜将随被测长度位移而移动,这一束光从测量反射镜返回后形成测量光束;测量光束和参考光束的相互叠加干涉成干涉信号。干涉信号的明暗变化次数直接对应与测量镜的位移。
因此,由数字显微镜发出对Ⅳ的起始计数点,便可以通过对Ⅳ的计数得出位移£的值。
硬件的构建
激光器被固定在工作平台的一端。移动平台可以在工作平台上沿导轨平移,线纹尺安装在移动平台上随其一起移动,平台上上装有反光镜。线纹尺上方装有CCD进行瞄准和拍摄。
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