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激光干涉仪使用技巧

Precise

G口洫to

Vsine

Laser

Interferometer

魏纯

(广州市计最检测技术研究院,广东广州510030)

瓣萎:本文讨论了激光予涉仪在使用巾的准直等技礴,用户在实际使用中增加葺芒件以及维护巾邋蓟的同舔。燕键词:激光平涉仪;准直

l引言高性能激光干涉仪具有快速、高准确测量的优点,是校准数字机床、坐标测量机及其它定位装置精度及线性指标最常用的标准仪器,弦者所在单位使用的是英国RENISHAW公闭生产的MLl0激光干涉仪,具有性能稳定,使罱方便等特点。

通过较长时闯使用,作者认为测量人员除了要考虑环境、温度、原理等影响测量的常规因素外,掌握一些激光干涉仪的使用技巧会使测量互作事半功倍。

2原理介绍

MLl0激光干涉仪是根据光学千涉基本原理设计磊成酌。从MLl0激光器射出的激光束有单一频率,其标称波长隽0.633pLIn,且其长期波长稳定健(真空状态)要高于0.1ppm。当此光束抵达偏振分光镜时,会被分为两道光束一一道反射光糯一道透射光。这两道光射向其反光镜,然后透过分光镜反射圈去,在激光头内的探测器形成一道干涉光束。若光程差没有任俺变讫,探测器会在樵长性秘楣潢性于涉的两极找到稳定的信号。若光程差确实有变化,探测器会在

每一次光程改变时,在相长性和相消性干涉的弼极找

到变动的信号。这些变化(援格)会被计算并用来测量两个光程闻的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。

值褥注意的是,激光束的波长取决于所通过敖空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化,用来计算测蹩值的波长值可能需要加以李}偿,以配合这魍环境参数豹改变。实际上就测量准确度而言,此类补偿在进行线性位移(定位精度)测量,特别是量程较大时,非常重要。3激光干涉仪使用技巧

3.1

Z轴激光光路快速准直方法

用激光干涉仪进行线性测量时,无论是数字机

床、还是坐标测燮枫,z轴测量酵激光光路的礁童榻对X、Y轴准直来说,要困难的多。尤其是在z轴距离较长的情况下,要保证激光光束经反射镜反射后回到激

先探测器的强度满足测量对对光强的要求,准妻激光光路往往需要很长时间。

根据作者长期使用的经验,按照“离处动尾部,低处动整体”的调整方法,将会大大缩短漆直时闻。(“尾部”是指MLl0激光器电源接口边上的倾斜度调蹩旋钮和三兔架云台上的旋转微调控制旋锂,“整体”是指三

。角架云龠酶平移控制旋锂和三角架的商度调整曲柄。)

具体调整方法如下:z轴置于低处,利用MLl0激

光器外毙中部的瞄准槽,正对z轴放置分光镜,左右移开Z辅,观察激光光路,保证激光转向后大致平行

于z轴,左右移回z轴放置线性反射镜及光靶(可以

盖在反射或分光镜上以帮助入眼瞄准及控制光路的靶),激光打在反射镜光靶上。

初步调整后,围定分光镜并在分光镜上安装光靶,通过“整体”调整精确瞄准光靶后,取下分光镜光鞯,将z轴升离,观察激光在反光镜光靶上偏离程度,同时透过“尾部”调整使激光对准反光镜光靶,若在此过程中医“尾部”的调整导致分光镜遮挡了部分激光,嬲将z轴停止上升西到起始处,重新调整“整体”,再次对准反射镜光靶。紧接着再升z轴,继续调整“尾部”,观察激光在反光镜光靶上德离程度。重复整个过程,往德凡次即可达封准直要求。需要注意的是“整体”和“尾部”不能同时调整,一定按照“高处动尾部,低处动整体”的方法分另《谖整,否财溺整过程很容易混乱。3.2辅助工具的选择

虽然MLl0激光干涉仪安装组件比较齐全,但在实际使瘸过程孛逐是需要另外配置一些辕助工舆:

3.2.1

自己研制低高度云螽支架

部分机床工作台高度与地面是基本相平的,那么测量Z轴器重,如果使黑激光干涉仪原装三角架及云台安放激光器于地面,则肯定会因为三角架本身的高

度,损失lm左右的测量范围。作者是采用自己研制

低的高度云台支架,焉机床的遁蔫紧逶装置露紧在槐床平台上或利用藏物紧圃,将云台装在上面,仍然利用手柄锁紧,整个装置高30cm左右,则最大程度的保

魏纯:激光干涉仅使用技巧

证z轴的测量范围。3.2.2选择磁性表座

磁性表座是激光干涉仪常用的辅助工具,选择时需要注意,表座工作面上需有M8的螺孔以配合安装镜组安装杆,主磁性吸面位于底面和侧面的表座各选

择两个(实验室或工厂多采用的是主磁性吸面位于底面的表座),在测量时,往往侧面吸的表座更利于激光干涉仪镜组的安装。

在现场使用是激光干涉仪广泛应用的一个特点,

但往往现场工作条件比较差,装夹具不一定全。作为

校准测试人员,提前较好较全地选择配套辅助工具,根据现场情况,合理使用辅助工具,是顺利、高效完成

测量任务的重要一环。3.3镜组的灵活使用

MLl0激光干涉仪配备有线性测量镜组、角度测

量镜组、平面度测量组件、直线度测量组件、垂直度测

量镜组、激光器准直辅助镜等等,实际使用中,有些不

同功能的镜组也可以相互组合使用,以满足测量需要。比如角度测量镜组中的反射镜也可以替换线性测量镜组中的反射镜;激光器准直辅助镜的使用可以

减少准直调整的时间。

同时,激光干涉仪各个测量镜组也可以在别的测

量工作中使用,常见的利用分光镜或者光学直角器,达到改变光路,方便测量的目的。这需要,测量人员

了解设备性能、掌握测量技巧,在满足测量准确度的前提下活学活用。

3.4配备专用电脑的重要性

MLl0激光干涉仪常配合笔记本电脑使用,但如果不注意专用的问题,无论是软件冲突、抑或是电脑病毒,往往会影响到测量和使用。

作者曾经在一台大型铣床位置准确度检测过程中,遇到测量中电脑无端重启,导致之前测量过程中的数据全部丢失的情况。过后检查该电脑,没有发现病毒或其他问题,但确实长时间用于激光干涉仪测量中,会出现重启的现象。

电脑专属专用,利于测量数据长期保存,方便测量人员进行数据分析、问题查找。

3.5

日常维护

MLIO激光干涉仪使用中日常维护也同样重要,

要注意以下几点:

(1)避免现场与仪器箱内温差较大时,直接开箱使用;

(2)运输、使用中避免剧烈碰撞;

(3)仪器线缆要防止碾、压,线缆接口防止变形;

(4)多尘的环境中,要注意光学镜组放尘,测量间

隙较长时,注意将激光光闸关闭,防止灰尘进入激光器;

(5)清洗光学镜组要使用高质量的擦拭纸、清洗

液。

参考文献

[1】杨靖岳,邵荫梅,张仁岱,周明家.白准直仪.机械工业出版杜,1982.

[2]计量测试技术手册编委.计量测试技术手册第二卷.中国计

量出版社,1997.

[3]F.T.阿雷克E.O.舒尔茨一杜波依斯.激光器.科学出版社,1980.

【4】叶声华.激光在精密计量的应用.机械工业出版社,1982.

[5]RENISHAWMLl0激光干涉仪测量系统说明书.

作者简介:魏纯,男,助理工程师。工作单位:广州市计量检测技术研究

院。通讯地址:510030广州市广仁路11号。收稿时问-'2007—06一加

(上接第37页)

不要用力过猛,同时不能使齿轮与齿条脱离啮合。调整好啮合间隙后将三个安装螺钉拧紧。

(7)修理示值误差。卡尺的示值误差在整个测量

范围内为负时的修理。见表l。

表1

单位:mill

将主尺背面固定齿条靠近测量面第一个螺钉松

开,裁剪一条长度10mm宽度3mm厚度0.06mm左右

的铜箔如果没有用普通打印纸也可以。将铜箔塞到齿条与主尺接触的间隙中,然后拧紧固定螺钉。注意.不要让铜箔高出齿条表面。卡尺的示值误差在整个测量范围内有正有负时的修理。见表2。修理方法基本同上。不同之处是要拧松81.6mm附近固定齿条

的螺钉,将铜箔塞到81.6mm处齿条与主尺接触的间隙中,然后拧紧固定螺钉。

用此方法修理带表卡尺示值误差效果明显,只是在修理时要根据示值误差的大小选用不同厚度的铜箔(或纸张)。

作者简介:张军生,男,高级技师。工作单位:中国航天科工集团7801

研究所。(湖南国防区域计量站4102校准实验室)。通讯地址:410205

湖南省长沙市585信箱3分箱。收稿时闻:2007—05—29

激光干涉仪使用技巧

作者:魏纯

作者单位:广州市计量检测技术研究院,广东,广州,510030刊名:计量与测试技术

英文刊名:METROLOGY & MEASUREMENT TECHNIQUE年,卷(期:2007,34(10引用次数:

0次

参考文献(5条

1. 杨靖岳. 邵荫梅. 张仁岱. 周明家自准直仪 1982

2. 《计量测试技术手册》编委会计量测试技术手册 1997

3. F T 阿雷克. E O 舒尔茨-杜波依斯激光器 1980

4. 叶声华激光在精密计量的应用 1982

5. RENISHAW ML10激光干涉仪测量系统说明书

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的光程,再结合权重因子得到X、Y向6个光轴的光程。以在工件台倾斜和工件台旋转下的X、Y向6个光轴光程为基础,计算出干涉仪光束倾斜时工件台同时倾斜和干涉仪光束旋转时工件台同时旋转的X、Y向6个光轴光程,通过叠加换算得到含有机器常数的误差模型。根据实验数据拟合出误差模型中的各个机器常数,对该误差模型的正确性和有效性进行验证,在光刻机的样机上被证实取得良好效果:由模型前Y向的位置误差100nm降低到运用该模型后的10nm,显著提高了工件台的定位精度。该模型可用于其它多自由度运动台的运动控制中。

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本文链接:https://www.doczj.com/doc/f313431330.html,/Periodical_jlycsjs200710022.aspx

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激光干涉仪操作规程

激光干涉仪操作规程 一、操作步骤 1.系统的相互连接 ·将PC10计算机系统与ML10 激光干涉仪用通讯电缆连接。 ·如果需要,将PC10计算机系统与EC10 环境补偿单元用通讯电缆连接。 ·将PC10、ML10、EC10分别接上电源线,再接到电源插板上。·通过稳压电源,将总电源线接到220V接地电源上。 2.激光的预热 闭合激光干涉仪开关,使激光预热大约15~20分钟,等激光指示灯出现绿色后,表明激光已稳定。 3.测量软件的启动 打开计算机,在“C”提示符下依次键入: ·CD/RENISHAW (RETURN) ·RCS (RETURN) ·a (RETURN) ·b (RETURN) 完成以上步骤后,测量软件已被启动。 4.光学镜的安装 ·将反射镜用夹紧块、安装杆、磁性表座固定在机床运动部件上。

·将反射镜和分光镜组合组成干涉镜;将干涉镜用夹紧块、安装杆、磁性表座固定在机床不可运动部件或其它固定部件上。 5.激光调整 ·调整激光,使其与测量方向一致。调整时,首先用粗光束调,然后用细光束调,保证信号强度达到测量精度要求并恒定(由计算机上信号强度指示确定)。 ·调整透射光线和折射光线重合。 6.目标值设定 根据测量要求,设定目标值,目标值的设定应尽可能的覆盖整个行程范围。 7.数据采集 ·按目标值设定要求编制数控测量程序,在每个测量点必须有足够的延时设定(由机床操作人员完成)。 ·设定数据采集参数,主要包括;线性/圆周、测量次数、单向/双向、测量信息等。 ·按“ALI+D”进行数据采集。 ·数据采集完后,按“ESC”终止采集过程。 8.数据分析 选择“数据分析”菜单,按相关标准要求进行数据分析,分别给出双向定位精度、重复性、反向偏差等精度指标。

激光干涉仪功能与应用

SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、分辨力高等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对线性、角度、平面度、直线度(平行度)、垂直度、回转轴等参数的精密测量,并能对设备进行速度、加速度、频率-振幅、时间-位移等动态性能分析。 在相关软件的配合下,可自动生成误差补偿方案,为设备误差修正提供依据。

1.静态测量 SJ6000激光干涉仪的系统具有模块化结构,可根据具体测量需求选择不同组件。SJ6000基本线性测量配置: 图1-基本线性配置 SJ6000全套镜组:

图2-SJ6000全套镜组 镜组附件: 图3-SJ6000 镜组附件 镜组安装配件: 图4-SJ6000 镜组安装配件

1.1. 线性测量 1.1.1. 线性测量构建 要进行线性测量,需使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上,组装成“线性干涉镜”。线性干涉镜放置在激光头和线性反射镜之间的光路上,用它的反射光线形成激光光束的参考光路,另一束光入射到线性反射镜,通过线性反射镜的线性位移来实现线性测量。如下图所示。 图5-线性测量构建图 图6-水平轴线性测量样图图7-垂直轴线性测量样图 1.1. 2. 线性测量的应用 1.1. 2.1. 线性轴测量与分析 激光干涉仪可用于精密机床、三坐标的定位精度、重复定位精度、微量位移精度的测量。测量时在工作部件运动过程中自动采集并及时处理数据。

图8-激光干涉仪应用于机密机床校准 图9-激光干涉仪应用于三坐标机校准 SJ6000软件内置10项常用机床检验标准,自动采集完数据后根据所选标准自动计算出所需误差数据,可生成误差补偿表,为机床、三坐标的误差修正提供依据。

激光检测技术研究现状与发展趋势

激光检测技术研究现状与发展趋势 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后,电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今后的发展方向。 1.测量原理 1.1激光测距原理 先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

1.2激光测位移原理 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 2.激光测量系统的应用 激光功率和能量是描述激光特性的两个基本参数,激光功率计和能量计是最常用的两类激光测量仪器。随着激光技术的不断发展,对激光测试技术和测量仪器提出了更高要求。由于调Q和锁模激光的出现和应用,要求测量的激光功率已从毫瓦、瓦、千瓦、兆瓦直到千兆瓦以上。激光能量也从毫焦尔逐渐跨过千焦尔。脉冲激光的持续时间也由毫秒、微秒、毫微秒、而缩短至微微秒量级。光谱范围也从紫外、可见、红外扩展到近毫米波段。激光精密测量和某些生物医学方面的研究和应用(如眼科治疗、细胞手术器等)的发展,对激光测量的精度也提出了非常高的要求。 2.1激光非球面检测技术 长期以来,非球面检测技术一直制约着非球面制造精度的提高,尤其对于高精度非球面的检测。规的非球面检测方法如刀口阴影法、激光数字干涉法及接触式光栅测量法等,对于检测工件表面来说都有一定的局限性。原子力显微镜是利用纳米级的探针固定在可灵敏操控的微米级尺度的弹性悬臂上,当针尖很靠近样品时,其顶端的原子与

激光干涉仪使用方法

用激光干涉仪系统进行精确的线性测量 — 最佳操作及实践经验 1 简介 本文描述的最佳操作步骤及实践经验主要针对使用激光干涉仪校准机床如车床、铣床以及坐标测量机的线性精度。但是,文中描述的一般原则适用于所有情况。与激光测量方法相关的其它项目,如角度、平面度、直线度和平行度测量不包括在内,用于实现0.1微米即 0.1 ppm以下的短距离精度测量的特殊方法(如真空操作)也不包括在内。 微米是极小的距离测量单位。(1微米比一根头发的1/25还细。由于太细,所以肉眼无法看到,接近于传统光学显微镜的极限值)。可实现微米级及更高分辨率的数显表的广泛使用,为用户提供了令人满意的测量精度。尽管测量值在小数点后有很多位数,但并不表明都很精确。(在许多情况下精度比显示的分辨率低10-100倍)。实现1微米的测量分辨率很容易,但要得到1微米的测量精度需要特别注意一些细节。本文描述了可用于提高激光干涉仪测量精度的方法。 2 光学镜组的位置 光学镜的安放应保证其间距变化能够精确地反映待校准机器部件的线性运动,并且不受其它误差的影响。方法如下: 2.1 使Abbe(阿贝)偏置误差降至最低 激光测量光束应当与需要校准的准线重合(或尽量靠近)。例如,要校准车床Z轴的线性定位精度,应当对测量激光光束进行准直,使之靠近主轴中心线。(这样可以极大降低机床俯仰 (pitch) 或扭摆 (yaw) 误差对线性精度校准数据的影响。 2.2 将光学镜组固定牢靠 要尽量减小振动影响并提高测量稳定性,光学镜组应牢牢固定所需的测量点上。安装支柱应尽可能短,所有其它紧固件的横截面都应尽量牢固。磁力表座应直接夹到机床铸件上。 避免将其夹到横截面较薄的机器防护罩或外盖上。确保紧固件表面平坦并没有油污和灰尘。 2.3 将光学镜组直接固定在相关的点上 材料膨胀补偿通常只应用在与测量激光距离等长的材料路径长度上。如果测量回路还包括附加的结构,该―材料死程‖的任何热膨胀或收缩或因承载而发生的偏斜都将导致测量误差。为尽量减少此类误差,最好将光学镜组直接固定到所需的测量点上。在机床校准中,一个光学镜通常固定在工件夹具上,而另一个光学镜组则固定在刀具夹具上。激光测量将会精确地反映刀具和工件之间发生的误差。即使机器防护系统和机器盖导致难于接近,也一定要尽量将干涉镜和角锥反射镜都固定到机器上。不要将一个光学镜安装在机器内部而另一个安装在外部如支在机器外地面的三脚架上,因为整台机器在地基上的移动可能导致校准无效。然而,是否拆下导轨防护罩时需仔细考虑,因为这可能改变机器性能。

激光测量技术研究现状与发展趋势

激光测量技术研究现状与发展趋势授课教师:冯其波谢芳 学院:理学院 专业:光信息科学与技术 班级:光科0704班 姓名:杨涛 07272111 (组长) 颜川力 07272110 杨一帆 07272112 戴瑞辰 07272094 (副组长) 赵晓军 07272117 激光测量技术研究现状与发展趋势 光科0704:杨涛戴瑞辰杨一帆颜川力赵晓军 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干 涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后, 电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技 术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感 器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光

检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今 后 的发展方向。 Developing Situation of laser detection .In the field of photoelectric detection, there`ve been a long history of making a detection by using the principle of interference, diffraction and scattering of light. Interference field such as Tieman interferometer, Moire fringe, speckle and Holographic interferometry were designed one after another. Form then on, instead of measuring every physical quantity (displacement, temperature, pressure, velocity, refractive index) in turn, people measure the physical field entirely. After the development of laser, a number of detection methods (heterodyne, correlation, sample averaging, photon-counting) were invented, which lead to the improvement of the sensitivity and accuracy of the detection. People use the laser interferometer and Laser Displacement Transducer with key technologies of the laser detection to make nano-scaling non-contact measurement. It is clear that Super Precision Technology will raise to a new level according to the development of the High Precision laser detection; take which as the foundation, we advance the key technologies which belongs to the laser detection field, and also development direction of the field. 关键词:激光测量,扫描隧道显微镜,激光干涉仪,激光共焦测量技术 1 激光测量系统

激光干涉技术的发展历史、现状与应用前景

科技动态 ——地壳运动与地震 2008年12月第4期(总第90期) 目次 激光干涉技术的发展历史、现状与应用前景 (1) 全球性地震监测的过去、现在和未来 (7) 利用ALOS/PALSAR数据资料采用INSAR方法测定地震造成的地壳形变 (8) PIXEL:日本INSAR地壳形变研究社团 (8) 利用多天线GPS形变监测系统进行滑坡监测 (9) ENVISAT卫星SCANSAR干涉测量法测到的西藏大范围形变 (9) 利用远、近场地震资料确定深源地震的破裂速度 (10) 中国首度举办世界地震工程大会回良玉出席大会开幕式并致辞 (10) 国际空间站安装地震预报实验装置 (11) 科学家探测到震前细微地质变化——有望预警地震 (12) 国家测绘局、中国地震局联合召开新闻发布会公布汶川地震地形变化监测结果 (13) 14 4米―通天石柱‖立珞珈山建地壳运动监测网 ····································································· 中、外文期刊专题文献题录 (14) 应变集中带与大地震的关系 (25) i

地壳活动综合观测系统的研发和取得的成果以及今后的连续观测 (26) 湖北省地震局抗震救灾英雄模范卓力格图抵京接受表彰 (30) 湖北省地震局赴四川地震灾区现场工作队被授予“湖北青年五四奖状” (30) 《湖北省地震应急预案(修订稿)》通过评审 (30) 郭生练出席湖北省地震应急快速反应系统项目建设总结表彰会 (31) 西班牙兰萨若特自治州主席率代表团访问湖北 (31) 湖北省地震重点监视防御区工作会议在武汉召开 (32) 武汉地震工程院参建湖北援川项目 (32) 郭唐永研究员赴韩国庆州参加中韩SLR研讨会并进行合作交流 (32) 王佩莲被省科协授予―湖北省科技传播十大杰出人物‖称号 (33) 《科技动态》2008年总目录 (34) 主编:郭唐永副主编:贾冬青责任编辑:饶扬誉贾冬青 i i

激光干涉仪软硬件介绍讲解

激光干涉仪软硬件介绍 本次试验我们使用的仪器为:Renishaw 激光器测量系统。 这个系统由“软件”与“硬件”两个部分组成,所以我们认识他,就是搞清楚各是什么硬件和软件。 看到这个章节时,可定有人会问还有什么硬软件之分的吗?答案是肯定的! 先问大家一个问题:只有躯体的人就是一个正常的人吗?答案是否定的! 一个正常的人不但须要一个实实在在的躯体,还需要由看不见的意识性的东西——思想的存在! 3.1 激光干涉仪是由什么硬件组成 3.1.1 什么是硬件? 硬件:硬件就是我们看到的一堆由金属、塑料等材料堆成的被称之为“Renishaw 激光干涉仪”的东西(事实上,它是由一些机壳和电路板等物构成)。因为是一些看得见、摸得着的东西,又因为都是“硬”的,所以被人们形象地称为“硬件”。 3.1.2具体硬件名称以及各自的用途是什么? 一、本次使用激光检测仪主要检测螺距误差,因此我们主要使用到以下的仪器: (1)ML10 激光器 Renishaw ML10 Gold Standard 激光器

以上四个图案为激光罩在不同的状态下的作用 A)无光束射出 B)缩小横截面光束及目标 C)最答光束及目标 D)标准测量位置射出最大光来的横截面以及反射光束的探测器孔Renishaw ML10 Gold Standard 激光器:

ML10 是一种单频 HeNe 激光器,内含对输出激光束稳频的电子线路及对由测量光学镜产生的干涉条纹进行细分和计数处理。 其主要作用简单概括为:发射红外线以及返收红外线供特定的软件做分析,记录相关的数据。 (2)三脚架

三脚架及云台可用来安装 ML10 激光器,将 ML10 激光器设置在不同的高度,并充分控制 ML10 激光束的准直。对于大多数机床校准设置,建议将 ML10 激光器安装在三脚架和云台上。 三脚架、安装云台和 ML10 激光器三合一体,可为 ML10 光束准直提供下列调整:高度调整 水平平移调整 角度偏转偏转调整 角度俯仰调整 其中高度调整是由图9上显示的高度曲柄控制的,水平平移是由图2上显示的平移控制旋钮控制,角度偏转偏移是由图2上显示的旋转微调旋钮控制。图2后的两个示意图为水平平移和角度偏移的使用方法。 (3)EC10 环境补偿装置

激光干涉仪使用技巧讲解

厨 f静堂鸯溅斌技术)2007亭第弘誊第{O麓 激光干涉仪使用技巧 Precise G口洫to Vsine a Laser Interferometer 魏纯 (广州市计最检测技术研究院,广东广州510030) 瓣萎:本文讨论了激光予涉仪在使用巾的准直等技礴,用户在实际使用中增加葺芒件以及维护巾邋蓟的同舔。燕键词:激光平涉仪;准直 l引言高性能激光干涉仪具有快速、高准确测量的优点,是校准数字机床、坐标测量机及其它定位装置精度及线性指标最常用的标准仪器,弦者所在单位使用的是英国RENISHAW公闭生产的MLl0激光干涉仪,具有性能稳定,使罱方便等特点。 通过较长时闯使用,作者认为测量人员除了要考虑环境、温度、原理等影响测量的常规因素外,掌握一些激光干涉仪的使用技巧会使测量互作事半功倍。 2原理介绍

MLl0激光干涉仪是根据光学千涉基本原理设计磊成酌。从MLl0激光器射出的激光束有单一频率,其标称波长隽0.633pLIn,且其长期波长稳定健(真空状态)要高于0.1ppm。当此光束抵达偏振分光镜时,会被分为两道光束一一道反射光糯一道透射光。这两道光射向其反光镜,然后透过分光镜反射圈去,在激光头内的探测器形成一道干涉光束。若光程差没有任俺变讫,探测器会在樵长性秘楣潢性于涉的两极找到稳定的信号。若光程差确实有变化,探测器会在 每一次光程改变时,在相长性和相消性干涉的弼极找 到变动的信号。这些变化(援格)会被计算并用来测量两个光程闻的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。 值褥注意的是,激光束的波长取决于所通过敖空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化,用来计算测蹩值的波长值可能需要加以李}偿,以配合这魍环境参数豹改变。实际上就测量准确度而言,此类补偿在进行线性位移(定位精度)测量,特别是量程较大时,非常重要。3激光干涉仪使用技巧 3.1 Z轴激光光路快速准直方法 用激光干涉仪进行线性测量时,无论是数字机 床、还是坐标测燮枫,z轴测量酵激光光路的礁童榻对X、Y轴准直来说,要困难的多。尤其是在z轴距离较长的情况下,要保证激光光束经反射镜反射后回到激 先探测器的强度满足测量对对光强的要求,准妻激光光路往往需要很长时间。 根据作者长期使用的经验,按照“离处动尾部,低处动整体”的调整方法,将会大大缩短漆直时闻。(“尾部”是指MLl0激光器电源接口边上的倾斜度调蹩旋钮和三兔架云台上的旋转微调控制旋锂,“整体”是指三

一文弄懂激光干涉仪与激光平面干涉仪

一文弄懂激光干涉仪与激光平面干涉仪 很多朋友弄不清激光干涉仪与激光平面干涉仪的区别,主要是很多时候,客户把激光平面干涉仪简称为激光干涉仪,到网上一搜,发现激光干涉仪全是用来检测导轨运动精度的,不是自己需要的激光平面干涉仪,今天小编就告诉大家如何区分这两种激光干涉仪。 激光干涉仪 1.测量原理

▲线性测量的光路原理构建图 (1)从SJ6000激光干涉仪主机出射的激光束(圆偏振光)通过分光镜后,将分成两束激光 (线偏振光); (2)两束激光分别经由角锥反射镜A和角锥反射镜B反射后平行于出射光(红色线条)返回, 通过分光镜后进行叠加,由于两束激光频率相同、振动方向相同且相位差恒定,即满足干涉条件; (3)角锥反射镜B每移动半个激光波长的距离,将会产生一次完整的明暗干涉现象。测量距 离等于干涉条纹数乘以激光半波长。 2.功能 SJ6000激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分辨率高等优点,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SJ6000激光干涉仪动态测量软件配合下,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,如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。 3.应用 激光干涉仪可广泛用于数控机床、直线电机、电动滑台、线性模组、三坐标、自动化加工设备等运动精度检测。

▲SJ6000激光干涉仪检测数控机床 ▲SJ6000激光干涉仪检测线性模组

▲SJ6000激光干涉仪用于自动化设备装调 激光平面干涉仪 1.测量原理

激光干涉仪检测方法

FANUC、OKUMA机床的激光干涉仪检测方法 一、光的相干性 二、激光干涉法测距原理 三、FANUC螺补参数的设定 四、关于FANUC系统正负方向补偿号的计算方法 五、FANUC的检测用程式 六、OKUMA螺补参数的设定 七、OKUMA检测程式 八、检测值输入的方法

一、光的相干性 相長性干涉 當兩個波長相同的光束波形同步射出時,其波峰位置會如下圖 2 一般重合,固稱為“相長性干涉”。在相長性干涉的情況下,輸出波的振幅等於兩個輸入波的振幅之和。 ?相消性干涉 當兩個相干光束波形以180°的相位差異步射出時,一個輸入光束的波峰位置會如下圖3 一般與另一個輸入光束的波谷重合,固稱為“相消性干涉”。在相消性干涉的情況下,兩個輸入波會互相抵消而產生暗淡的光

二、激光干涉法测距原理 图片: 根据光的干涉原理,两列具有固定相位差,而且有相同频率、相同的振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠,将会产生干涉现象,如图所示。由激光器发射的激光经分光镜A分成反射光束S1和透射光束S2。两光束分别由固定反射镜M1和可动反射镜M2反射回来,两者在分光镜处汇合成相干光束。若两列光S1和S2的路程差为Nλ(λ为波长,N为零或正整数),实际合成光的振幅是两个分振幅之和,光强最大。当S1和S2的路程差为λ/2(或半波长的奇数倍)时,合成光的振幅和为零,此时光强最小。 激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹,由光电转换元件接收并转换为电信号,经处理后由计数器计数,从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短,特别是激光的单色性好,其波长值很准确。所以利用干涉法测距的分辨率至少为λ/2,

激光全息技术及其发展

激光全息技术及其发展 所谓全息照片就是一种记录被摄物体反射(或透射)光波中全部信息的先进照相技术。全息照片不用一般的照相机,而要用一台激光器。激光束用分光镜一分为二,其中一束照到被拍摄的景物上,称为物光束;另一束直接照到感光胶片即全息干板上,称为参考光束。当光束被物体反射后,其反射光束也照射在胶片上,就完成了全息照相的摄制过程。全息照片和普通照片截然不同。用肉眼去看,全息照片上只有些乱七八糟的条纹。 可是若用一束激光去照射该照片,眼前就会出现逼真的立体景物。更奇妙的是,从不同的角度去观察,就可以看到原来物体的不同侧面。而且,如果不小心把全息照片弄碎了,那也没有关系。随意拿起其中的一小块碎片,用同样的方法观察,原来的被摄物体仍然能完整无缺地显示出来。全息照相的原理是利用光的干涉原理,利用两束光的干涉来记录被摄物体的信息。 1948年,英国人丹尼斯·加拍正在研究光的干涉现象,以提高电子显微镜的分辨率。光的干涉在日常生活中常能见到:吹几个肥皂泡,给阳光一照,能呈显艳丽的色彩;在一张纸屏上戳两个小孔,让光透射到墙上,便可看到明暗相间的条纹。原来,光是一种波,包含有振幅与位相两个物理要素。当两束相干光迭加时,在位相相同的地方波幅相加,出现亮纹,位相相反的地方就为暗纹。加拍从这些若明若暗的干涉图中,得到了启发。既然光的干涉现象是光波位相不同所造成的,那么,换句话说,在光的干涉图中,就记录有光的位相信息。而这不正是照相技术渴望以求的吗? 原来,普通照片是根据景物所反射的光波亮度强弱感光而成的,它只能记录光的振幅信息,拍摄的景物是平面图像,没有立体真实感。只有当光的位相信息也能被同时记下来,并重新表现出来时,照片才能给人以远近深浅的立体感。加柏在光干涉的现象中,找到了解决普通照相缺陷的途径,提出了全息照相的理论。激光解决难题,加拍的方法看来似乎极为简单,但要完全解决拍摄全息照相的难题并非轻而易举,因为当时缺乏理想的单色相干光源。60年代激光的问世,才为全息术提供了理想的相干光源。1963年,在美国密执安大学从事雷达工作的利思和乌巴特尼克斯两个人首先做出了第一张成功的全息照相。 激光全息照相用不着普通照相机所用的透镜,只要把激光分为两束,一束照明物体,使其反射成物波;一束作为参考光直接射向底片。由于从景物上反射的物波,到达底片所经历的光程各不相同,因而位相千差万别,与参考光相干涉的结果,便在底片上同时记下了全部信息。 全息照相的底片上面尽是干涉花纹。只有用与记录时相同的参考光照明全息底片时,才能将原始物波重现出来。而且,在我们眼睛中,这个立体的再现现象与真实的物体简直无法区分了。 激光全息摄影很快得到了广泛应用。前面讲到的那家珠宝店,就是把最吸引人的珠宝拍摄在一帧围成圆筒形状的全息照相底片上,再套置在一盏清晰明亮的白炽照明灯上,放进橱窗,就此以假乱真。同样地,对于收藏珍贵的历史文物、稀有动物标本、各种精制器件、复杂的分子结构模型、医学或生物学的图像等都可以制作成全息照片加以展示。全息术的重要作用

激光干涉仪原理及应用详解

激光干涉仪概述 SJ6000激光干涉仪产品采用美国进口高稳频氦氖激光器、激光双纵模热稳频技术、高精度环境补偿模块、几何参量干涉光路设计、高精度激光干涉信号处理系统、高性能计算机控制系统技术,实现各种参数的高精度测量。通过激光热稳频控制技术,实现快速(5~10分钟)、高精度(0.05ppm)、抗干扰能力强、长期稳定性好的激光频率输出,采用不同的光学镜组可以测量出线性、角度、直线度、平面度和垂直度等几何量,并且可以进行动态分析。

SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、最高测速下分辨率高、测量范围大等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对直线度、垂直度、角度、平面度、平行度等多种几何精度的测量。在相关软件的配合下,还可以对数控机床进行动态性能检测,可以进行机床振动测试与分析,滚珠丝杆的动态特性分析,驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性分析等,具有极高的精度和效率,

为机床误差修正提供依据。 激光干涉仪性能特点 1.测量精度高、速度快,稳定性好 ①使用美国高性能氦氖激光器,结合伺服稳频控制系统,达到高精度稳频(0.05ppm) ②以光波长(633nm)为测量单位,分辨率可达nm级 ③使用高速光电信号采样和处理技术,测量速度可达到4m/s。 ④配合有环境补偿单元,在环境变化的情况下,也可以得到较高的测量精度 ⑤分离式干涉镜设计,避免了测量镜组由于主机发热而引起的镜组形变 2.应用范围广 ①可以实现线性、角度、直线度、垂直度、平面度等几何量的检测 ②结合我们的软件系统,可以用于速度,加速度,振动分析以及稳定度等分析 ③可实时监控精密加工机床等机器的动态数据,进行动态特性分析 3.软件界面友好 ①使用当前热门的软件界面开发工具,软件界面人性化,操作简单。 ②将静态测量和动态测量两种功能合并到一个软件中,更方便用户切换测量类型。

激光干涉仪讲解

第一章、前言 一、本次我们主要研究:如何检测机床的螺距误差。因此我们主要的任务在于: 1. 应该使用什么仪器进行测量 2. 怎么使用测量仪器 3. 怎么进行数据分析 4. 怎么将测量所得的数据输入对应的数控系统 二、根据第一点的要求,我们选择的仪器为:Renishaw 激光器测量系统,此仪器检测的范围包括: 1. 线性测量 2. 角度测量 3. 平面度测量 4. 直线度测量 5. 垂直度测量 6. 平行度测量 线性测量:是激光器最常见的一种测量。激光器系统会比较轴位置数显上的读数位置与激光器系统测量的实际位置,以测量线性定位精度及重复性。 三、根据第二点的解释,线性测量正符合我们检测螺距误差的要求。因此,我们此次使用的检测方法——线性测量。 总结以上我们的核心在于:如何操作Renishaw 激光器测量系统结合线性测量的方法进行检测,之后将检测得到的数据进行分析,最后将分析得到的数据存放到数控系统中。这样做的目的在于——提高机床的精度。 - 1 - 第二章、 2.1 什么是螺距误差? 基础知识 开环和半闭环数控机床的定位精度主要取决于高精度的滚珠丝杠。但丝杠总有一定螺距误差,因此在加工过程中会造成零件的外形轮廓偏差。

由上面的原因可以得知: 螺距误差是指由螺距累积误差引起的常值系统性定位误差。 2.2 为什么要检测螺距误差? 根据2.1节,检测螺距误差是为了减少加工过程中造成零件的外形轮廓偏差,即提高机床的精度。 2.3 怎么检测螺距误差? (1)安装高精度位移检测装置。 (2)编制简单的程序,在整个行程中顺序定位于一些位置点上。所选点的数目及距离则受数控系统的限制。 (3)记录运动到这些点的实际精确位置。 (4)将各点处的误差标出,形成不同指令位置处的误差表。(5)多次测量,取平均值。 (6)将该表输入数控系统,数控系统将按此表进行补偿。 2.4 什么是增量型误差、绝对型误差? ①增量型误差 增量型误差是指:以被补偿轴上相邻两个补偿点间的误差差值为依据来进行补偿②绝对型误差 绝对型是误差是指:以被补偿轴上各个补偿点的绝对误差值为依据来进行补偿2.5 螺距误差补偿的原理是什么? 螺距误差补偿的基本原理就是将数控机床某轴上的指令位置与高精度位置测量系统所测得的实际位置相比较,计算出在数控加工全行程上的误差分布曲线,再将

雷尼绍XL80激光干涉仪操作手册

镭射干涉仪操作手册

手册内容 一.RENISHAW 公司简介 1 二.镭射干涉仪原理 2 (1)波的速度 3 (2)干涉量测原理 3 (3)镭射干涉仪 4 (4)镭射干涉仪一般量测项目 4 三.注意事项 5 四.镭射干涉仪防止误差及保养 5 (1)镭射干涉仪防止误差 5 (2)镭射干涉仪保养方法 6 五.安全及注意事项 6 六.镭射光原理及特性7 七.镭射硬件介绍8 八.镭射架设流程图15 九.定位量测原理及操作16 (1)线性定位量测原理16 (2)量测方式17 十.镭射易发生之人为架设误差20 (1)死径误差20 (2)余弦误差21 (3)阿倍平移误差21 十一.镭射操作之步骤22 (1)软件安装之步骤22 (2)执行量测软件22 (3)定位量测硬件架设之操作23 (4)镜组架设前之注意事项24 (5)镜组架设之步骤24 十二.定位量测之程序范例29 十三.定位量测之软件操作步骤30 热漂移量测38 快速功能键44 十四.动态软件量测之操作45 (1)动态量测硬件之架设45 (2)执行量测之软件46 (3)位移与时间48 (4)速度与时间49 (5)加速度与时间50 十五.角度量设之操作52 (1)注意事项52 (2)镜组架设的种类53 (3)镜组架测之步骤54 (4)角度量测之软件操作步骤57 十六.RX10旋转轴之量测62 (1)说明62

(2)硬件配件之介绍62 (3)硬件操作之步骤64 (4)软件操作之步骤67 十七.直度量测之操作75 (1)直度之分类75 (2)直度量测之硬件架设75 (3)镜组架设之步骤75 (4)直度软件之操作步骤80 十八.Z轴直度镜组织架设方法85 十九.垂直度量测之操作89 (1)垂直度镜组架设之步骤89 (2)软件操作之步骤95 二十.平面度量测之原理与操作101 (1)硬设备101 (2)操作之原理102 (3)镜组架设之步骤102 (4)软件操作之步骤110

激光干涉仪用途

简介 以激光波长为已知长度、利用迈克耳逊干涉系统(见激光测长技术)测量位移的通用长度测量工具。激光干涉仪有单频的和双频的两种。单频的是在20世纪60年代中期出现的,最初用于检定基准线纹尺,后又用于在计量室中精密测长。双频激光干涉仪是1970年出现的,它适宜在车间中使用。激光干涉仪在极接近标准状态(温度为20℃、大气压力为101325帕、相对湿度59%、C O2含量0.03%)下的测量精确度很高,可达1×10?7。 工作原理 一个角锥反射镜紧紧固定在分光镜上,形成固定长度参考光束。另一个角锥反射镜相对于分光镜移动,形成变化长度测量光束。 从激光头射出的激光光束(1)具有单一频率,标称波长为0.633μm,长期波长稳定性(真空中)优于0.05ppm。当此光束到达偏振分光镜时,被分成两束光—反射光束(2)和透射光束(3)。这两束光被传送到各自的角锥反射镜中,然后反射回分光镜中,在嵌于激光头中的探测器中形成干涉光束。 如果两光程差不变化,探测器将在相长干涉和相消干涉的两端之间的某个位置观察到一个稳定的信号。如果两光程差发生变化,每次光路变化时探测器都能观察到相长干涉和相消干涉两端之间的信号变化。这些变化(条纹)被数出来,用于计算两光程差的变化。测量的长度等于条纹数乘以激光波长的一半。 应当注意到,激光波长将取决于光束经过的空气的折射率。由于空气折射率会随着气温、压力和相对湿度的变化而变化,用于计算测量值的波长值可能需要对这些环境参数的变化进行补偿。在实践中,对于技术指标中的测量精度,只有线性位移(定位精度)测量需要进行此类补偿,在这种情况下两束光的光程差变化可能非常大。

产品用途 1.激光干涉仪是检定数控机床、坐标测量机位置精度的理想工具。检定时可按照规定标准处理测量数据并打印出误差曲线,为机床的修正提供可靠依据。 2.激光干涉仪配有各种附件,可测量小角度、平面度、直线度、平行度、垂直度等形位误差,在现场使用尤为方便。 2.1.线性测量 要对线性测量进行设定,使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上。这个组合装置称为“线性干涉镜”,它形成激光光束的参考光路。线性干涉镜放置在激光头和线性反射镜之间的光路上,如下图所示。

激光干涉仪分类及应用

激光干涉仪分类及应用 激光干涉仪以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量。激光干涉仪有单频的和双频的两种。 激光干涉仪的分类: 单频激光干涉仪 从激光器发出的光束,经扩束准直后由分光镜分为两路,并分别从固定反射镜和可动反射镜反射回来会合在分光镜上而产生干涉条纹。当可动反射镜移动时,干涉条纹的光强变化由接受器中的光电转换元件和电子线路等转换为电脉冲信号,经整形、放大后输入可逆计数器计算出总脉冲数,再由电子计算机按计算式[356-11]式中λ为激光波长(N为电脉冲总数),算出可动反射镜的位移量L。使用单频激光干涉仪时,要求周围大气处于稳定状态,各种空气湍流都会引起直流电平变化而影响测量结果。 双频激光干涉仪 在氦氖激光器上,加上一个约0.03特斯拉的轴向磁场。由于塞曼分裂效应和频率牵引效应,激光器产生1和2两个不同频率的左旋和右旋圆偏振光。经1/4波片后成为两个互相垂直的线偏振光,再经分光镜分为两路。一路经偏振片1后成为含有频率为f1-f2的参考光束。另一路经偏振分光镜后又分为两路:一路成为仅含有f1的光束,另一路成为仅含有f2的光束。当可动反射镜移动时,含有f2的光束经可动反射镜反射后成为含有f2±Δf的光束,Δf是可动反射镜移动时因多普勒效应产生的附加频率,正负号表示移动方向(多普勒效应是奥地利人C.J.多普勒提出的,即波的频率在波源或接受器运动时会产生变化)。这路光束和由固定反射镜反射回来仅含有f1的光的光束经偏振片2后会合成为f1-(f2±Δf)的测量光束。测量光束和上述参考光束经各自的光电转换元件、放大器、整形器后进入减法器相减,输出成为仅含有±Δf的电脉冲信号。经可逆计数器计数后,由电子计算机进行当量换算(乘1/2激光波长)后即可得出可动反射镜的位移量。双频激光干涉仪是应用频率变化来测量位移的,这种位移信息载于f1和f2的频差上,对由光强变化引起的直流电平变化不敏感,所以抗干扰能力强。它常用于检定测长机、三坐标测量机、光刻机和加工中心等的坐标精度,也可用作测长机、高精度三坐标测量机等的测量系统。利用相应附件,还可进行高精度直

激光干涉仪用途【详细】

激光干涉仪的作用 内容来源网络,由深圳机械展收集整理 更多激光设备,就在深圳机械展 (1)CO2激光干涉仪 CO2激光器是一种非常适合无导轨激光测量的光源,它在10.6μm波段具有丰富的谱线,相邻谱线的波长差分布也比较均匀,构成的“合成波长链”的波长可从10.6μm到25m,因此,CO2激光干涉仪一直是无导轨激光干涉仪的研究重点。从1979年开始,由直流干涉系统到各种形式的光外差系统,CO2激光干涉仪历经多次改进,其中一种典型方案是上世纪九十年代澳大利亚研制的外差干涉仪,它通过激光器的腔长控制,顺序输出6种波长,用声光调制器的零级衍射作为本振光,构成外差系统,测量精度可达4×10-8。 (2)Ne-Xe激光干涉仪 Ne-Xe激光器可以输出3.53μm和3.37μm两个波长,合成波长为84.2μm。从“合成波长链”的角度考虑,波长过短难以保证测量结果的唯一性,为此,系统加入了He-Ne激光器的3.39μm谱线,将“合成波长链”延伸到464μm。Ne-Xe激光干涉仪的最大优点是结构简单,测量精度可达1.8×10-7。 (3)He-Ne激光干涉仪 中国计量科学研究院研制的纵向塞曼He-Ne激光干涉仪,与成都工具研究所开发的双频激光干涉仪不同,其稳频点选在两条激光增益曲线之间,产生一对频差为1080MHz的左、右旋偏振光(这两个偏振光不在同一增益曲线上),合成波长为278mm。利用光栅测量干涉的剩余相位。系统测量长度可达100m,测量精度为±(40+1.5×10-6)。 He-Ne激光器在3.39μm处谱线丰富,但其中3.3922μm谱线的自发辐射系数比其它谱线大很多,抑制了其它谱线的发射。清华大学利用甲烷在3.3922μm附近的一条吸收谱线,抑制了He-Ne激光这条谱线的强度,成功研制出了3.39μm波段双波长激光干涉仪,其“合成波长链”从3.39μm到1m,单波稳定性为1×10-8。 (4)变波长激光干涉仪 变波长激光干涉仪采用两个激光器,利用谐振腔长与输出频率的关系,构成“无级”的波长

激光干涉仪性能对比

性能对比:雷尼绍XL80——Lasertex HPI 3D激光干涉仪测量系统 雷尼绍 XL80激光测量系统Lasertex HPI-3D(高性能激光干涉 仪系统) Sl. No. 规格参数(XL80)参数(HPI-3D) 1线性定位测量单频零差激光测量系统,激光干涉仪 测量原理 双频激光测量系统,频率外插 1GHz,远程干涉测量原理,对环境 光影响不敏感 1.1测量软件激光器软件标准模块包含最新的测量 分析功能 ? 软件模块分为线性,角度,旋转轴, 平面度,直线度和垂直度测量。 ? 动态测量能力是可选配置,需要另外 购买 ?标准报告选项,比如ISO,ASME, VDI,JIS 和 GB等等。 ?生成补偿值来提高机床定位精度。 机床补偿软件需要单独报价购买激光器软件包含所有内置测量分析标准模块。 ? 包含测量直线度、夹角、旋转轴、平面度、直线度以及垂直度软件模块。 ?具备动态测量能力,采样频率可单独设定。 ?生成标准报告功能如:ISO,ASME,VDI,JIS 和GB等等。 ?生成补偿值列表提高机床定位精度。 此外: 在标准配置中包含用于直接与机床通讯的G代码生成模块。 用于旋转工作台的G代码生成工具。 价格内包含机床补偿软件。 1.11激光界面集成USB端口,没有独立界面。集成USB端口以及蓝牙通讯。 1.12开关触发信号支持支持 1.13信号强度LED指示有有 另外: 激光器倾角显示,有助于调整轴 向。 1.14动态参数实时图形显 示软件支持,按不同模块区分。在标准软件配置里包含所有适合的 软件功能。 1.15量程 0-80米(标准配置0-40米)(40-80 米使用远程组件)0-80米(标准配置0-40米)(40-80米使用远程组件) 1.16快速光路调节激光射出角度控制,区分快速、慢速 调试。有激光束角度偏摆调整机构,拥有电子精调功能(双十字)。外壳有水平泡,确保手动调节快速准确。 1.161偏转角度范围+/- 35 mm/m +/- 50 mm/m 1.162轴向范围0 - 10 m0-40 m 1.17分辨率0.001?m0.0001 ?m –市场上分辨率最高1.18精度± 0.5 PPM 按常规室温环境补偿± 0.41 PPM按常规室温环境补偿

激光干涉仪发展史

一.概述 SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、最高测速下 分辨率高、测量范围大等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对直线度、垂直度、角度、平面度、平行度等多种几何精度的测量。在相关软件的配合下,还可以对数控机床进行动态性能检测,可以进行机床振动测试与分析,滚珠丝杆的动态特性分析,驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性分析等,具有极高的精度和效率,为机床误差修正提供依据。 二.激光干涉仪发展史

现代激光干涉技术是在人类关于光学的几乎全部知识的基础上发 展起来的。激光与普通光源相比,具有一些独特的性质:单色性好、相干性好、方向性强、亮度高。激光干涉仪是以激光波长为已知长度,利用迈克尔逊干涉系统测量位移的通用长度测量,广泛应用于各领域,已经成为人类认知世界的重要工具。 1604年开普勒(J.Kepler)写出光学著作,指出光的强度和到 达光源距离的平方成反比。并于1611年出版《折射光学》。 1801年托马斯?杨(Thomas Young)用双狭缝实验演示了光的干 涉现象,即著名的杨氏双缝实验。 1881年迈克尔逊(Albert.A.Michelson)设计了著名的实验来 测量“以太”漂移。当然没测到漂移,由此导致“以太”说的破灭和相对论的诞生。它首次用于干涉仪,以镉红谱线与国际米原器作对比。正是由于他的工作导致后来用光的波长定义“米”。由于他在精密光学仪器、光谱和计量领域的研究工作于1907年获得诺贝尔奖。

迈克尔逊激光干涉仪原理图 1960年Maiman研制成功第一台红宝石激光器,从此开始了光学 技术飞速发展的新时代。从此,激光干涉测量被广泛地用于长度、角度、微观形貌、转速、光谱等领域,并和微电子技术、计算机技术集成,成为现代干涉仪。 1982年G.Binning和H.Rohrer研制成功扫描隧道显微镜,1986 年发明原子力显微镜,1986年获得诺贝尔奖。从此开始了干涉仪向纳米、亚纳米分辨率和精度前进的新时代。 由于激光具有极好的时间相干性,自问世以来,已研制出多种激光干涉仪:单频激光干涉仪、双频激光干涉仪、半导体激光干涉仪、法布里-珀罗(F-P)干涉仪、X射线干涉仪等。 激光干涉仪是激光在计量领域中最成功的应用之一。利用光的干涉实现测量,具有非接触、无损检测的特点,已经在各个不同领域得到广泛的应用。

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