实验二 双频激光干涉实验
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双频激光干涉仪测量激光干涉仪测长原理典型的激光干涉仪由激光器L、偏振分光镜PBS测量反射镜M参考反射镜R、光电检测器D检偏器P和三个入14波片Q1、Q2和Q3组成。
激光为线偏振光,经偏振分光镜分为E1和E2两线偏振光。
当两干涉臂中入/4波片快轴(或慢轴)与X轴夹角相等且为45 度时,两束光通过入/4波片后均成为圆偏振光,反射后再次通过入/4波片,又转换为线偏振光,但其振动方向相对原振动方向旋转了90度,且由于两干涉臂光程产生了相位差0 ,根据公式:0 =2 0 = 0 =4n L/ 入式中:入为激光波长,干涉光路的作用是把位移L转变为合成光振动方向的旋转角0,进而转换成光电信号的相位0,信号处理器的作用就是测量出0 ,从而计算出位移L。
垂直度的测量工具在一台机器施工实例:多轴系统双频激光干涉仪的工作原理双频激光干涉仪其双频激光测量系统由氦氖双频遥置激光干涉仪和电子实时分解系统所组成。
它具有以下优点:稳定性好,抗干扰能力强,可在较快的位移速度下测量较大的距离,使用范围广,使用方便,测量精度高。
基本原理:如图11-2 所示,激光双频干涉仪的氦氖激光管,在外加直流轴向磁场的作用下,产生塞曼效应,将激光分成频率为fl和f2,旋向相反的两圆偏振光,经入/4波片变为线偏振光。
调整入/4玻片的旋转角度,使fl 和f2 的振动平面相互垂直,以互垂直,以作激光干涉图11-2 双频激光干涉仪的工作原理图1.激光管2.入/4波片3.参考分光镜4.偏振分光棱境5.基准锥体棱镜6.移动测量棱体7.10.12. 检偏振镜8.9.11. 光电管13. 光电调制器仪的光源。
当两个线偏振光经过参考分光镜3时(见图11-2),大部分则由偏振分光棱境4 分成两束。
偏振面垂直入射面的f2 全反射到与分光镜固定在一起的基准锥体棱镜上;偏振面在入射面内的fl 则全部通过而射到移动测量棱体6 上。
由这两个锥体棱镜反射回来的光束在偏振分光镜上合并,并在检偏振镜上混频。
激光干涉仪测长原理典型的激光干涉仪由激光器L、偏振分光镜PBS、测量反射镜M、参考反射镜R、光电检测器D、检偏器P和三个λ/4波片Q1、Q2和Q3组成。
激光为线偏振光,经偏振分光镜分为E1和E2两线偏振光。
当两干涉臂中λ/4波片快轴(或慢轴)与X轴夹角相等且为45度时,两束光通过λ/4波片后均成为圆偏振光,反射后再次通过λ/4波片,又转换为线偏振光,但其振动方向相对原振动方向旋转了90度,且由于两干涉臂光程产生了相位差φ,根据公式:φ=2θ=φ=4πL/λ式中:λ为激光波长,干涉光路的作用是把位移L转变为合成光振动方向的旋转角θ,进而转换成光电信号的相位φ,信号处理器的作用就是测量出φ,从而计算出位移L。
垂直度的测量工具在一台机器施工实例:多轴系统双频激光干涉仪的工作原理双频激光干涉仪其双频激光测量系统由氦氖双频遥置激光干涉仪和电子实时分解系统所组成。
它具有以下优点:稳定性好,抗干扰能力强,可在较快的位移速度下测量较大的距离,使用范围广,使用方便,测量精度高。
基本原理:如图11-2所示,激光双频干涉仪的氦氖激光管,在外加直流轴向磁场的作用下,产生塞曼效应,将激光分成频率为f1和f2,旋向相反的两圆偏振光,经λ/4波片变为线偏振光。
调整λ/4玻片的旋转角度,使f l和f2的振动平面相互垂直,以互垂直,以作激光干涉图11-2 双频激光干涉仪的工作原理图1.激光管2.λ/4波片3. 参考分光镜4. 偏振分光棱境5. 基准锥体棱镜6.移动测量棱体7.10.12.检偏振镜8.9.11.光电管13.光电调制器仪的光源。
当两个线偏振光经过参考分光镜3时(见图11-2),大部分则由偏振分光棱境4分成两束。
偏振面垂直入射面的f2全反射到与分光镜固定在一起的基准锥体棱镜上;偏振面在入射面内的f l则全部通过而射到移动测量棱体6上。
由这两个锥体棱镜反射回来的光束在偏振分光镜上合并,并在检偏振镜上混频。
当移动锥体棱镜时,由于多普勒效应,f1变成f1+△f,因而光电元件8所得到的信号是(f1+△f)-f2。
激光干涉实验的步骤与分析方法激光干涉实验是一种经典的光学实验,通过干涉现象分析光的传播和干涉特性。
本文将介绍激光干涉实验的基本步骤和分析方法,帮助读者更好地了解和掌握这一实验。
首先,我们来了解激光干涉实验的基本步骤。
实验前需准备一台激光器和一套所需仪器,如波长计、反射镜和光屏等。
第一步,调整激光器。
将激光器放置在稳定平台上,并仔细调整激光器的位置和角度,使激光能够垂直射出。
同时,调节激光器的功率和频率,以获得所需的光束。
第二步,设置实验装置。
在实验装置的两端分别放置反射镜,将它们固定在合适的位置,使光束在镜面上反射。
可以根据实验需求调整反射镜的角度和位置。
第三步,观察干涉图样。
将一块光屏放置在两个反射镜之间,并将其移动到合适的位置。
当激光束经过反射镜反射后,会形成干涉图样,即明暗相间的光条纹。
通过观察干涉图样的变化,可以分析光的干涉特性。
第四步,调整实验参数。
根据观察到的干涉图样,可以调整反射镜的角度、距离或者倾斜度,进一步改变干涉图样的特性。
通过调整实验参数,可以探索光的干涉现象,并进行更深入的分析。
接下来,我们将介绍激光干涉实验的分析方法。
首先,根据干涉图样的特点,可以计算出光的波长。
通过测量光条纹之间的间距,利用干涉定律和光的传播速度,可以求得光的波长。
这是激光干涉实验中重要的一个参数,也是许多光学实验的基础。
其次,可以利用干涉图样的变化来分析光的相位差。
当实验条件发生变化时,干涉图样会有所调整。
通过观察光条纹的移动、旋转或消失现象,可以推断光的相位差的变化。
这对于研究光的干涉特性和光程差具有重要意义。
此外,还可以利用激光干涉实验进行精密测量。
通过测量光束的相位差,可以获得非常精确的长度测量结果。
这对于一些需要高精度测量的领域非常重要,如光学仪器制造、物体形状测量等。
最后,激光干涉实验还可以用于材料的非破坏性检测。
通过观察光束的反射、折射和绕射现象,可以检测材料表面的缺陷、裂纹或者变形等。
激光干涉仪测长原理典型的激光干涉仪由激光器L、偏振分光镜PBS、测量反射镜M、参考反射镜R、光电检测器D、检偏器P和三个λ/4波片Q1、Q2和Q3组成。
激光为线偏振光,经偏振分光镜分为E1和E2两线偏振光。
当两干涉臂中λ/4波片快轴(或慢轴)与X轴夹角相等且为45度时,两束光通过λ/4波片后均成为圆偏振光,反射后再次通过λ/4波片,又转换为线偏振光,但其振动方向相对原振动方向旋转了90度,且由于两干涉臂光程产生了相位差φ,根据公式:φ=2θ=φ=4πL/λ式中:λ为激光波长,干涉光路的作用是把位移L转变为合成光振动方向的旋转角θ,进而转换成光电信号的相位φ,信号处理器的作用就是测量出φ,从而计算出位移L。
垂直度的测量工具在一台机器施工实例:多轴系统双频激光干涉仪的工作原理双频激光干涉仪其双频激光测量系统由氦氖双频遥置激光干涉仪和电子实时分解系统所组成。
它具有以下优点:稳定性好,抗干扰能力强,可在较快的位移速度下测量较大的距离,使用范围广,使用方便,测量精度高。
基本原理:如图11-2所示,激光双频干涉仪的氦氖激光管,在外加直流轴向磁场的作用下,产生塞曼效应,将激光分成频率为f1和f2,旋向相反的两圆偏振光,经λ/4波片变为线偏振光。
调整λ/4玻片的旋转角度,使f l和f2的振动平面相互垂直,以互垂直,以作激光干涉图11-2 双频激光干涉仪的工作原理图1.激光管2.λ/4波片3. 参考分光镜4. 偏振分光棱境5. 基准锥体棱镜6.移动测量棱体7.10.12.检偏振镜8.9.11.光电管13.光电调制器仪的光源。
当两个线偏振光经过参考分光镜3时(见图11-2),大部分则由偏振分光棱境4分成两束。
偏振面垂直入射面的f2全反射到与分光镜固定在一起的基准锥体棱镜上;偏振面在入射面内的f l则全部通过而射到移动测量棱体6上。
由这两个锥体棱镜反射回来的光束在偏振分光镜上合并,并在检偏振镜上混频。
当移动锥体棱镜时,由于多普勒效应,f1变成f1+△f,因而光电元件8所得到的信号是(f1+△f)-f2。
实验名称:光波双向干扰实验实验日期:2023年X月X日实验地点:光学实验室实验人员:XXX一、实验目的1. 观察并分析光波双向干涉现象。
2. 理解光波干涉的基本原理和条件。
3. 学习使用实验仪器测量光波的波长。
二、实验原理光波干涉是光波在空间相遇时相互叠加,形成新的光场分布的现象。
当两束或多束光波满足相干条件时,它们会在空间中产生干涉条纹。
双向干涉实验中,光波通过两个分束器(如分束镜)分别传播,再经过一个合束器(如反射镜)后重新汇合,从而形成干涉条纹。
三、实验仪器1. 分束镜(2个)2. 反射镜(1个)3. 光源(如激光器)4. 屏幕或白板5. 光具座6. 测量工具(如尺子、游标卡尺等)四、实验步骤1. 将分束镜固定在光具座上,使其入射光垂直于镜面。
2. 将反射镜固定在光具座上,使其位于分束镜后适当距离。
3. 打开光源,调节光束使其垂直照射到分束镜上。
4. 观察分束镜反射的光线,调整分束镜角度,使两束光束在反射镜上汇合。
5. 将屏幕或白板放置在反射镜后适当距离,观察并记录干涉条纹。
6. 调整分束镜角度,使两束光束分别照射到反射镜上,再次观察并记录干涉条纹。
7. 对比两次实验结果,分析光波双向干涉现象。
五、实验结果与分析1. 当两束光束在反射镜上汇合时,观察到干涉条纹,说明光波发生了干涉现象。
2. 当两束光束分别照射到反射镜上时,也观察到干涉条纹,说明光波双向干涉现象成立。
3. 分析实验结果,发现光波双向干涉现象符合以下原理:- 光波在分束镜上发生部分反射和部分透射,形成两束相干光。
- 两束光束在反射镜上汇合,形成干涉条纹。
- 当两束光束分别照射到反射镜上时,仍能形成干涉条纹,说明光波在反射过程中保持了相干性。
六、实验误差与讨论1. 实验误差主要来源于仪器精度、环境因素等。
2. 为了减小误差,可以采取以下措施:- 使用高精度的分束镜和反射镜。
- 在实验过程中保持环境稳定,避免温度、湿度等因素的影响。
双频激光实验一. 实验目的1. 了解和掌握双频激光实验高精度测量位移长度的原理2. 掌握复杂光路的调节方法二. 实验器件及其功能1. 光源: 在激光干涉测量信号中,我们对光源的要求一般为单横模、单纵模。
功率一般要求不高,约1mW 左右,单横模(TEM 00)的空间光强分布为高斯分布,具有最小的发散角、更集中的能量和更好的相干性。
2. λ41波片: λ41波片是一种利用晶体双折射现象做成的相位延迟元件。
本设备中的λ41波片是用来将左右旋的两个激光转化为一个偏振方向为水平,一个偏振方向垂直的两个相互垂直的线偏振光,以使用偏振分光棱镜将它们分开。
另外多级波片对入射角是非常敏感的,这一点有时被用来修正波片本身的误差。
3. 偏振分光棱镜: 偏振分光棱镜是一种具有偏振选择性的分光器件,它是由两个直角棱镜胶合而成的,在胶合面上镀有具有偏振选择性的反射膜,工作原理如图1。
4. 角锥棱镜:它是由三个相互垂直的面构成的,相当于在一个标准的正方体上切下的一个等边的角。
我们可以证明无论以什么样的入射角进入这个棱镜,经过三个相互垂直面的全反射后,反射出去的光都是经过平移且与入射光严格平行的。
反射角对入射角很不敏感,而且反射光经过平移后,也不太容易再反射回激光器,这样就克服了原来平面镜的缺点。
但要指出的是,角锥棱镜在测量过程中如发生入射角变化,依然会导致额外的测量误差。
如图2。
图1 偏振分光棱镜分光示意图 图2 角锥棱镜(四面体)5. 光电传感器:在本装置中用于双频激光光强的测量。
光电二极管一般面积比较小,所以结电容也相对较小,并工作在反向偏压状态下,以进一步提高响应速度,一般用于测量光强的变化参数,如调制频率,在本装置中用于测量双频频差。
还有激光器模块、氦氖激光器电源、偏振片及偏振片调整架、光电探测器附件、λ41波片附件、导轨转接模块1、导轨转接模块2、角锥棱镜附件、偏振片附件、光电二极管探头附件、实验主机三.实验原理双频激光干涉仪:采用了基于塞曼效应的双频激光作为测量工具,利用了光的多谱勒频移作为测量信号,由于测量信号是在一个固有频率上叠加一个多谱勒频移信号,因此测量信号是一交流信号,通过一个交流放大电路,我们很容易隔离掉由于光强变化而引入的低频或直流信号。
光的干涉实验光的干涉实验是物理学中经典的实验之一,通过干涉现象的观察和分析,可以深入了解光的性质和行为。
本文将就光的干涉实验进行介绍和探讨,以帮助读者更好地理解和掌握这一重要的实验内容。
1. 实验原理光的干涉是指两束或多束光波相互叠加而产生明暗交替的干涉条纹现象。
干涉条纹的出现是由于光的波动性质引起的。
光的波动性可以通过互相干涉的光波产生干涉现象予以验证。
2. 实验设备与操作步骤在进行光的干涉实验时,通常需要准备以下设备:激光器、双缝间隔器、干涉屏等。
首先,将激光器和双缝间隔器固定在适当的位置上。
确保激光器能够发出稳定、单色的光线,并调整双缝间隔器的间距,使得两个缝隙之间的距离保持一定的合理范围。
接下来,将干涉屏放置在适当的位置,以接收干涉条纹的投影。
调整干涉屏的位置和角度,使得干涉条纹清晰可见。
最后,进行实验时,打开激光器,观察干涉屏上的干涉条纹。
可以通过调整双缝间隔器的间距、改变光的入射角度等方式,来改变干涉条纹的形态和分布情况。
3. 干涉条纹的解释干涉条纹的出现与光波的干涉现象密切相关。
当两束光波(或多束光波)相遇时,它们会相互叠加形成新的光波,根据光波的波动性质,叠加的过程会产生干涉条纹。
而干涉条纹的形态和分布则受到双缝间隔器的间距、光的波长以及观察位置的影响。
一般情况下,若双缝间隔较小,光的波长较大,观察位置离干涉屏较远,则干涉条纹较密集,形成明暗相间的条纹纹理;反之,若双缝间隔较大,光的波长较小,观察位置离干涉屏较近,则干涉条纹较稀疏,相邻的明暗区域间距较大。
4. 实验应用与进一步研究光的干涉实验不仅仅是一种基础的物理实验,它还在很多领域有着广泛的应用。
例如,在光学仪器制造、光学测量等工程中,通过光的干涉实验可以实现光的精密调节和测量。
此外,还可以通过干涉条纹的形态和分布来研究光的波动性质以及光的干涉现象的规律性,进一步拓展对光学和物理学的理解和应用。
总结:通过光的干涉实验,我们可以深入了解光的波动性质以及干涉现象的规律性。
双频激光实验一、实验目的1. 了解和掌握双频激光实验高精度测量位移长度的原理2. 掌握复杂光路的调节方法二、实验原理1、工作原理图 稳频电路激光电源交流放大器D3D4B21D1D2P P 1/4λ参考镜测量镜磁铁激光器数据处理图1 双频激光测量系统工作原理图,D1D2为光电池,D3、D4为光电二极管,1、2为偏振分光棱镜,P 为偏振片)2、工作原理激光器处于纵向磁场下时,由于塞曼效应,其发出的激光光谱会分裂成频率分别为1f 和2f 的两条谱线,一个是右旋,一个是左旋,它们同轴传输,经过 41波片后,偏振态变为以波片光轴方向分别成+45º和-45º角,且相互垂直的线偏振光。
分束镜B 从两束光中各分出一小部分来用于激光器的稳频,而大部分光则经过B 进入偏振分光棱镜2,偏振分光棱镜将两个偏振态相互垂直的同轴光束一分为二,频率为1f 偏振态垂直于纸面的光束,被棱镜2偏转进入参考反射镜并被平移反射回偏振分光棱镜2,而频率为2f 的激光偏振态是平行于纸面,将直接穿过偏振分光棱镜,进入测量反射镜,并也被平移反射回偏振分光棱镜,这两个分别被反射回偏振分光棱镜的光束1f 和2f 将再次重合为同轴光束,这两束光中的一部分将经过偏振片进入光电探测器D4。
从激光器中发出的激光是由频率分别为1f 和2f 的两个频率的激光构成的,如果它们偏振方向相同,并同轴地打在一个光电传感器上将会出现拍频信号。
()()22221111cos cos ϕωϕω+=+=t A E t A E (其中11222,2f f ωπωπ==)叠加后:()()()()()[]()()[]2121212121212222211221221cos cos cos cos ϕϕωωϕϕωωϕωϕω-+-++++++++=+=t A A t A A t A t A E E I (3)“拍”是由两束频率略有差异的相干光相干而形成的时间上的干涉, 1f 与2f 之差称之为拍频或差频。
大学物理实验第二版迈克尔逊干涉实验测he-ne激光器的波长实
验报告
二、实验目的:了解和研究He-Ne激光器的波长特性
三、实验原理:He-Ne激光器的波长可以用迈克尔逊干涉实验来测定,这是一种双光束干涉实验,由直接光束和反射光束组成。
其中,一束来自一个干涉仪,另一束与相同的干涉仪一起经过另一个干涉仪发射出来的光束。
两束光经过一个干涉仪的转向器后,在另一个干涉仪上形成干涉纹。
由于这两束光的反射镜形式不同,所以两束光的衍射峰也是不同的,所以会形成双重干涉实验。
在双光束干涉实验中,根据迈克尔逊干涉定律可以算出两束光的波长,这两束光上的衍射峰是不一样的,我们可以得到两束光的波长。
四、实验仪器:微机及软件,He-Ne激光器,双光束干涉仪,转向器
五、实验流程:
(1)设置实验仪器:将He-Ne激光器安装在双光束干涉仪的激光孔上,然后调整转向器的位置,使其正好位于干涉仪的凝聚光范围内;
(2)检查仪器:检查电源,确保仪器端口与电源端口之间有良好的连接;
(3)设置微机:使用微机加载相应的控制软件,确保仪器正常运行;
(4)观测干涉图像:通过观察微机上的干涉图像,确定两束光的衍射峰,以及衍射峰的位置和大小;
(5)测量波长:根据迈克尔逊干涉定律,对衍射峰位置和大小的测量值,计算出两束光的波长。
六、实验结果:通过实验,我们测量出He-Ne激光器的波长为632.8nm。
实验二 双频激光干涉实验
一、 实验目的
了解双频激光干涉测量原理,设计测量长度与角度的干涉系统,并且比较一般干涉测量与双频激光干涉测量的异同。
二、 实验原理
1. 测长原理如图1所示:
其中L1 为稳频的激光器,Mm 、Mr 为两个全反射组件,P1、P2 为检偏器,D1、D2 为光电探测 器。
Mm 固定在被测物体上。
输出激光含频差为f ∆的两正交线偏振光分量1f 、2f 。
输出光经分光镜 BS 后,一 部分光被反射,经检偏器 P 1, 两频率分量干涉产生拍频,该信号被光电探测器D1 接 收,形成参考信号 Sr 。
透射光经线性干涉仪后,1f 、2f 被分开, 1f 进入参考臂,2f 进入测量臂,由两角锥棱镜反射返回后,在线性干涉仪上会合,经检偏器 P2 后发生干 涉,光电探测器 D2 接收干涉信号,形成测量信号 Sm 。
此时如果测量镜以速度v 移动,则1f 的返回光频率发生变化,成为1D f f +∆,D f ∆为多普勒频差,1D f f +∆通过线性干涉仪与2f 的返回光会合,经检偏后,其拍频被光电 探测器 D2 接收,Sr ,Sm 经前置放大后进入计算机进行计数。
计算机对两路信号进行比较,计算其差值±D f ∆。
进而按下式计算动镜的速度ϑ和移动的距离得出所测的长度 L 。
设在测量中动镜的移动速度v (这里v 可以随时间变化),则由多普勒效应引起的频差变化为:
122
D v v f f c λ∆== (1-1) 式中:1f 激光频率,c 光速,λ波长,D f ∆为动镜移动时,由它反射回来的光频率 的
变化量,也就是经计算机比较计算出来的两路信号的差值。
设动镜的移动距离为D ,时间为t 则:
000()222
t t t D D D vdt f dt f dt N λλλε==∆⋅=∆⋅=+⎰⎰⎰ (1-2)
N ε+为测量过程中动镜下的条纹数(N 为整数部分,ε为小数部分)。
00()t t
D D N f dt f dt ε+=∆⋅=∆⋅∑⎰ (1-3)
所以,位移D 的计算公式为:
()2D N λε=
+ (1-4)
2. 测角原理如图2所示:
如图,基于正弦尺的原理,利用角度干涉仪和角度靶镜,双频激光干涉仪就可以进行角度测量。
其干涉光路的工作原理和测长的相似,只不过测量的位移变成了两个角锥棱镜的相对位置变化—D 。
于是,在小角度的情况下,我们得到角度测量结果(弧度)为:
D L
α=
(1-5)
三、 实验步骤 1. 在实验箱中找出需要用的零部件(不用的不要拿出):
(1) P T-1105C 激光头、(2)PT-1303C 高速接收器、(3)PT-1201A 线性干涉仪、(4)
PT-1202A 全反射组件、(5)PT-1210A 角度干涉组件、(6)角度靶镜、(7)
PT-1801B 通用调节架、(8)连接电缆
各部件外形图如下所示:
图3 各部件外形图
2.长度(位移)测量:
在平台上搭建测量光路,参考光路如下:
图4长度(位移)测量参考光路
光路搭建时每个光学元件都要保持同轴,完成光路搭建后,运行测量软件即可进行长度(位移)测量。
3.角度测量:
在平台上搭建测量光路,参考光路如下:
图5 俯仰角测量光路
图6 偏摆角测量光路
光路搭建时每个光学元件都要保持同轴,完成光路搭建后,运行测量软件即可进行俯仰角和偏摆角的测量。
四、实验过程
1、长度(位移)测量实际光路
2、俯仰角测量实际光路
3、偏摆角测量实际光路
3.使用机械臂做验证测量
五、实验结果分析
实验完成后对测量结果进行分析,比较双频激光干涉测量与普通激光干涉测量有什么不同?各有什么优缺点?
答:普通激光干涉测量它的一个根本弱点就是受环境影响严重,在测试环境恶劣,测量距离较长时,这一缺点十分突出。
其原因在于它是一种直流测量系统,必然具有直流光平和电平零漂的弊端。
激光干涉仪可动反光镜移动时,光电接收器会输出信号,如果信号超过了计数器的触发电平则就会被记录下来,而如果激光束强度发生变化,就有可能使光电信号低于计数器的触发电平而使计数器停止计数,使激光器强度或干涉信号强度变化的主要原因是空气湍流,机床油雾,切削屑对光束的影响,结果光束发生偏移或波面扭曲。
这种无规则的变化较难通过触发电平的自动调整来补偿,因而限制了单频干涉仪的应用范围,只有设法用交流测量系统代替直流测量系统才能从根本上克服单频激光干涉仪的这一弱点。
而双频激光干涉仪正好克服了这一弱点,它是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪。
和单频激光干涉仪一样,双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器,所不同者,一方面是当可动棱镜不动时,前者的干涉信号是介于最亮和最暗之间的某个直流光平,而后者的干涉信号是一个频率约为1.5MHz的交流信号;另一方面,当可动棱镜移动时,前者的干涉信号是在最亮和最暗之间缓慢变化的信号,而后者的干涉信号是使原有的交流信号频率增加或减少了△f,结果依然是一个交流信号。
因而对于双频激光干涉仪来说,可用放大倍数较大的交流放大器对干涉信号进行放大,这样,即使光强衰减90%,依然可以得到合适的电信号。
由于这一特点,双频激光干涉仪可以在恒温,恒湿,防震的计量室内检定量块,量杆,刻尺和坐标测量机等,也可以在普通车间内为大型机床的刻度进行标定,既可以对几十米的大量程进行精密测量,也可以对手表零件等微小运动进行精密测量,既可以对几何量如长度、角度.直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量,也可以用于特殊场合,诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
总之,双频激光干涉仪的优越性主要有以下几点:
1. 精度高双频激光干涉仪以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器。
即使不做细分也可达到μm 量级,细分后更可达到n m量级。
2. 应用范围广双频激光干涉仪除了可用于长度的精密测量外,测量角度、直线度、平面度、振动距离及速度等等,还可以分光进行多路测量。
3. 环境适应力强即使光强衰减90%,仍然可以得到有效的干涉信号。
由于这一特点,双频激光干涉仪既可在恒温、恒湿、防震的计量室内检定量块、量杆、刻尺、微分校准器和坐标测量机,也可以在普通的车间内为大型的机床的刻度进行标定。