光栅原理先进的ATOM
M-9414-9579-01-B RSLM高精度直线光栅 ATOM DX
安装指南M-9414-9579-01-B目录产品合规性 1存储与使用 2 ATOM DX系统安装概述 3RTLF钢带栅尺：安装图 4安装方式 5安装（仅限长度 <500 mm） 6应用（任意长度） 7基准夹具 8端部盖条 8取消选择参考零位 8RCLC玻璃直线硬栅尺：安装图 9安装 10系统连接：顶部出线型读数头 11读数头安装和调整：方法 12垫片组件 (A-9401-0050) 13仿真头 (A-9401-0072) 14精确支架和塞尺 15ATOM DX校准概述 16系统校准 17恢复出厂默认设置 17启用/禁用AGC 17读数头LED指示灯状态诊断 17故障排除 18ATOM DX线缆型读数头尺寸 20顶部出线型读数头尺寸 21读数头支架尺寸 22输出信号 23速度 24电气连接 25输出规格 26通用规格 27栅尺规格 27 RTLF钢带栅尺 27 RCLC玻璃直线硬栅尺 27C雷尼绍公司特此声明，ATOM DX 符合适用标准和法规。
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操作须遵守以下两项条款：(1) 该设备不得造成有害干扰，而且 (2) 该设备必须接受所收到的任何干扰，包括那些可能导致意外操作的干扰。
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本设备经测试符合FCC 规则第15款关于A 类数字设备的限制。
这些限制的目的是为了在商业环境中使用此类设备时，针对有害干扰提供合理的保护。
本设备产生、使用并能够放射射频能量，如果不遵照说明书进行安装与使用，可能会对无线电通信产生有害干扰。
在居民区使用本设备可能会产生有害干扰，用户将需自费解决干扰问题。
注：本装置配用屏蔽线缆在外围设备上进行过测试。
装置必须使用屏蔽线缆，以确保符合标准。
ATOM DX 顶部出线型读数头ATOM DX 顶部出线型读数头作为系统的组成部分，需要符合与最终产品相关的EMC 标准。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种常见的光学元件，广泛应用于光谱仪、激光器、光通信等领域。
它通过周期性的结构将光分散成不同波长的成分，实现光的分光和波长选择。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由一系列平行的凹槽或凸条组成，这些凹槽或凸条被称为光栅线。
光栅线的间距称为光栅常数，通常用d表示。
光栅线的形状可以是正弦形、方形、矩形等。
根据光栅线的形状和光栅常数的不同，光栅可分为反射光栅和透射光栅。
反射光栅是将入射光反射出去的光栅，它的光栅线通常是平行于光的入射方向的。
透射光栅是将入射光透射过去的光栅，它的光栅线通常是垂直于光的入射方向的。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象。
当平行入射的光通过光栅时，光栅会将光分散成不同波长的成分，这是因为光栅的光栅线对光的干涉和衍射作用。
当光通过光栅时，光栅线会将光分成多个次级波。
这些次级波会相互干涉，形成干涉条纹。
根据不同的入射角度和波长，干涉条纹的位置和形状也会不同。
光栅的衍射效果可以用衍射方程来描述。
对于反射光栅，衍射方程可以表示为：mλ = d(sinθi ± sinθm)其中，m是衍射级数，λ是入射光的波长，d是光栅常数，θi是入射角，θm是衍射角。
对于透射光栅，衍射方程可以表示为：mλ = d(sinθi ± sinθm)其中，m是衍射级数，λ是入射光的波长，d是光栅常数，θi是入射角，θm是折射角。
根据衍射方程，我们可以计算出不同波长的光在不同衍射级数下的衍射角。
通过调整入射角和光栅常数，我们可以选择特定的衍射级数，从而实现对特定波长的光进行选择性衍射。
三、光栅的应用光栅具有广泛的应用领域。
以下是一些光栅的应用示例：1. 光谱仪：光栅可用于分光仪，通过将光分散成不同波长的成分，实现光谱的测量和分析。
2. 激光器：光栅可用于激光器的频率选择，通过选择特定波长的光进行衍射，实现激光的单色化。
3. 光通信：光栅可用于光纤通信中的波分复用技术，通过将多个波长的光信号分散成不同的角度，实现多路复用和解复用。
光栅的工作原理
光栅的工作原理常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。
图4-9是其工作原理图。
当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。
在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。
相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。
这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。
莫尔条纹具有以下性质：(1) 当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强度分布近似于余弦函数。
(2) 若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，θ表示两光栅尺线纹的夹角，则它们之间的几何关系为W=d/sinθ（4—15）当角很小时，取sinθ≈θ，上式可近似写成W=d/θ（4—16）若取d=0.01mm,θ=0.01rad，则由上式可得W=1mm。
这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。
这种放大作用是光栅的一个重要特点。
(3) 由于莫尔条纹是由若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。
(4) 莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。
两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。
图4-9 光栅工作原理点击进入动画观看光栅工作原理示意根据上述莫尔条纹的特性，假如我们在莫尔条纹移动的方向上开4个观察窗口A，B，C，D，且使这4个窗口两两相距1／4莫尔条纹宽度，即W／4。
由上述讨论可知，当两光栅尺相对移动时，莫尔条纹随之移动，从4个观察窗口A，B，C，D可以得到4个在相位上依次超前或滞后(取决于两光栅尺相对移动的方向)1／4周期(即π／2)的近似于余弦函数的光强度变化过程，用La,Lb,LC,LD表示，见图4-9(c)。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理引言概述：光栅作为光学器件的一种重要组成部份，广泛应用于光谱仪、激光器、光纤通信等领域。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理，匡助读者更好地理解光栅的工作原理和应用。
一、光栅的结构1.1 光栅的基本构成光栅由基底、刻线和刻线间隔组成。
基底通常采用玻璃、石英等透明材料制成，具有良好的光学性能。
刻线是光栅的主要功能部份，它们通过光刻技术在基底上制成。
刻线间隔则是刻线之间的间距，决定了光栅的分辨率。
1.2 光栅的刻线形状光栅的刻线形状有不少种，常见的有平行线光栅、螺旋线光栅和光纤光栅等。
平行线光栅的刻线平行且等间距，适合于光谱仪等应用。
螺旋线光栅的刻线呈螺旋状，可用于激光器和光纤通信中的模式锁定。
光纤光栅则是在光纤中制作的刻线，可用于光纤传感等领域。
1.3 光栅的材料选择光栅的材料选择直接影响其性能和应用范围。
常见的光栅材料有玻璃、石英、硅等。
不同材料具有不同的折射率和耐高温性能，可根据具体应用需求选择合适的材料。
二、光栅的工作原理2.1 光栅的衍射效应光栅的刻线形成为了一系列周期性的衍射光束，当入射光照射到光栅上时，会发生衍射现象。
根据光栅的刻线间隔和入射光的波长，衍射光束的方向和强度会发生变化。
2.2 光栅的衍射公式光栅的衍射现象可以用衍射公式描述。
对于平行线光栅，衍射公式可以表示为：nλ = d(sinθ±sinφ)，其中n为衍射级次，λ为入射光波长，d为刻线间隔，θ为入射角，φ为衍射角。
通过衍射公式，可以计算出不同级次的衍射角度和光强。
2.3 光栅的应用光栅作为光学器件的重要组成部份，具有广泛的应用。
在光谱仪中，光栅可以分散入射光，实现光谱分析。
在激光器中，光栅可以实现波长选择和模式锁定。
在光纤通信中，光栅可以用于波长分复用和光纤传感等领域。
三、光栅的制备技术3.1 光刻技术光刻技术是制备光栅的关键技术之一，通过光刻胶、掩模和紫外光暴光等步骤，可以在光栅基底上制作出精细的刻线。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理标题：光栅的结构及工作原理引言概述：光栅是一种广泛应用于光学领域的光学元件，具有多种不同的结构和工作原理。
光栅可以将光波分解成不同的波长，用于光谱分析、波长选择和频谱调制等应用。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构1.1 光栅的基本结构光栅通常由平行排列的等间距的光栅线组成，光栅线的间距决定了光栅的衍射效果。
光栅线可以是金属、玻璃或者光学玻璃材料制成。
1.2 光栅的类型光栅根据其结构可以分为反射光栅和透射光栅。
反射光栅是将光线反射到不同的波长方向，透射光栅则是将光线透射到不同的波长方向。
1.3 光栅的工作方式光栅通过衍射现象将入射光波分解成不同波长的光波，形成光谱。
光栅的结构决定了其衍射效果的精确度和分辨率。
二、光栅的工作原理2.1 衍射原理光栅的衍射效果是基于衍射原理的，入射光波经过光栅时会被分解成不同波长的光波，形成光谱。
2.2 衍射方程光栅的衍射效果可以通过衍射方程来描述，衍射方程可以计算出不同波长的光波在不同方向上的强度分布。
2.3 衍射效果光栅的衍射效果受到光栅线间距、入射角度和波长等因素的影响，不同的光栅结构会产生不同的衍射效果。
三、光栅的应用3.1 光谱分析光栅可以将入射光波分解成不同波长的光波，用于光谱分析和波长选择。
3.2 光栅衍射光栅的衍射效果可以应用于频谱调制、光学成像和激光干涉等领域。
3.3 光栅光谱仪光栅光谱仪是一种常用的光学仪器，通过光栅的衍射效果可以测量物质的光谱特性。
四、光栅的优缺点4.1 优点光栅具有高分辨率、高精度和宽波长范围的优点，适用于多种光学应用。
4.2 缺点光栅制造成本较高，而且需要精确的光栅线间距和光栅表面质量，制造难度较大。
4.3 发展趋势随着光学技术的发展，光栅的制造技术和应用领域将不断拓展，未来光栅将在更多领域得到应用。
五、光栅的未来发展5.1 光栅技术的创新随着纳米技术和光学技术的发展，光栅的制造技术将不断创新，提高光栅的分辨率和性能。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件，广泛应用于光谱仪、激光器、光纤通信等领域。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由一系列平行的凹槽或者凸起构成，这些结构按照一定的周期性罗列。
光栅的结构可以分为以下几种类型：1. 光栅类型光栅可以分为反射式光栅和透射式光栅两种类型。
反射式光栅是将入射光反射出去，透射式光栅是将入射光透射过去。
2. 光栅周期光栅周期是指光栅上相邻两个凹槽或者凸起之间的距离，通常用单位长度内的凹槽或者凸起个数（即线密度）来表示。
光栅周期越小，线密度越大，光栅的分辨率越高。
3. 光栅形状光栅的凹槽或者凸起可以是直线状、圆弧状、椭圆状等不同形状，根据具体应用需求选择适合的光栅形状。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象，当入射光波照射到光栅上时，会发生衍射现象。
光栅通过改变入射光波的相位和幅度来实现对光的分光、分束、波长选择等功能。
1. 衍射公式光栅的衍射效应可以用衍射公式来描述，即：mλ = d * sinθ其中，m为衍射级别（表示衍射光束的次序），λ为入射光波的波长，d为光栅周期，θ为衍射角。
2. 衍射级别光栅的衍射级别决定了衍射光束的方向和强度。
不同的衍射级别对应不同的入射角和波长，因此可以通过改变入射角或者波长来选择特定的衍射级别。
3. 光栅方程光栅方程描述了光栅的衍射特性，即：sinθ = mλ / d根据光栅方程，可以计算出特定入射角和波长下的衍射角，从而确定衍射光束的方向。
4. 光栅的应用光栅广泛应用于光谱仪、激光器、光纤通信等领域。
在光谱仪中，光栅可以将入射光按照不同波长进行分光，从而实现光谱的测量和分析。
在激光器中，光栅可以用作输出镜，实现激光的波长选择和调谐。
在光纤通信中，光栅可以用作波长分复用器，将多个不同波长的光信号合并到同一根光纤中进行传输。
总结：光栅是一种具有周期性结构的光学元件，通过衍射现象实现对光的分光、分束、波长选择等功能。
光栅的原理及应用方法图解
光栅的原理及应用方法图解1. 光栅的原理光栅是一种具有周期性结构的光学元件，由一系列平行且等间距的透明槽或凹槽组成。
光栅的原理基于衍射现象，通过改变入射光的传播方向和干涉效应来实现光的分光和光谱分析。
1.1 衍射原理光栅的衍射原理是基于赖奥的法尔久衍射理论，即光在通过光栅时会发生衍射现象。
当光线通过光栅的时候，会出现多个次级波源，这些次级波源会发生干涉，使得光的传播方向发生改变。
由于光栅的周期性结构，干涉的结果会产生一系列有序的主峰和次级峰，形成衍射图样。
1.2 光栅的构造光栅通常由一系列平行的凹槽或透明槽组成，这些凹槽或透明槽之间具有固定的间距。
光栅的刻线密度决定了它的分光能力，刻线越密集，分光能力越强。
1.3 光栅方程光栅方程描述了光栅的衍射现象，它可以用来计算光通过光栅后的衍射角度和波长之间的关系。
光栅方程通常写作：nλ = d(sinθ + sinϕ)其中，n是衍射级次，λ是入射光的波长，d是光栅的间距，θ是入射角，ϕ是衍射角。
2. 光栅的应用方法光栅具有广泛的应用，特别是在光谱分析、波长选择和光学成像等领域。
以下列举了光栅的一些常见应用方法。
2.1 光谱分析光栅可以将入射光按照不同的波长进行分离，从而实现光谱的分析。
通过调节光栅的刻线密度，可以选择不同的波长范围进行分离，从而得到光的光谱信息。
光谱分析在物质分析、天文学研究等领域具有重要的应用价值。
2.2 光学成像光栅可以用于光学成像，在光学显微镜、光学望远镜等领域发挥重要作用。
通过调整光栅的参数，可以实现对特定波长的光进行成像，从而得到清晰的图像。
光栅在光学成像设备中的应用可以提高分辨率和减小像差。
2.3 波长选择光栅也可以用作波长选择器，通过选择特定的衍射级次，可以将特定波长的光分离出来。
这种波长选择器广泛应用于激光器、光通信等领域，可以实现光信号的调制和多路复用。
2.4 光栅衍射实验光栅也常用于光学教学实验中。
通过光栅的衍射现象，可以观察到明显的衍射图样，让学生直观地感受到光的波动性。
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种光学元件，具有特定的结构和工作原理。
它广泛应用于光学仪器、光通信、光谱分析等领域。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅的结构主要由基底材料和刻槽组成。
基底材料可以是玻璃、石英、金属等，而刻槽则是在基底上刻制的一系列平行的凹槽。
刻槽的宽度和间距是光栅的关键参数，决定了光栅的性能。
光栅可以分为反射型光栅和透射型光栅两种。
反射型光栅是将入射光反射并分散成不同波长的光，透射型光栅则是将入射光透射并分散成不同波长的光。
根据刻槽的形状，光栅又可以分为平行光栅和圆柱光栅两种。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象。
当入射光照射到光栅上时，光栅的刻槽会使光产生衍射。
衍射是光波在通过物体边缘或孔隙时发生偏折和干涉的现象。
光栅的刻槽间距决定了衍射的角度和波长的关系。
根据衍射公式，当入射光波长和刻槽间距满足一定条件时，衍射光束将呈现出明显的衍射效应。
这种衍射效应可以用来分散光束，将不同波长的光分离出来。
对于反射型光栅，入射光照射到光栅上后，会被刻槽反射并分散成不同波长的光。
不同波长的光经过衍射后，会在不同的角度上形成衍射光束。
这些衍射光束可以被进一步收集和利用。
对于透射型光栅，入射光照射到光栅上后，会被刻槽透射并分散成不同波长的光。
不同波长的光经过衍射后，会在不同的位置上形成衍射光斑。
这些衍射光斑可以被进一步分析和检测。
三、光栅的应用光栅作为一种重要的光学元件，被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的光栅应用：1. 光谱分析：光栅可以将入射光分散成不同波长的光，用于光谱分析和光谱仪器。
2. 光通信：光栅可以用于波分复用和波分解复用，实现光信号的多路复用和解复用。
3. 显示技术：光栅可以用于液晶显示器和投影仪等显示设备中，实现颜色的分离和显示。
4. 光学仪器：光栅可以用于光学显微镜、光学测量仪器等光学仪器中，实现光的分散和分析。
5. 光栅衍射：光栅可以用于教学实验和科学研究中，观察和研究光的衍射现象。
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红外(IR) 发光二极管将光线射到栅尺上，它是一种栅距为20 µm或40 µm的平面反射光栅。
栅尺均匀且周期性好，这一点非常重要，但不要求其为优质的衍射光栅。
参考零位为一道亮线，沿着增量栅尺码道刻划，它由读数头内部单独的分离式光电检测器进行检测。
ATOM使用与雷尼绍TONiC光栅相同的光学原理，但是入射的红外光束从增量栅尺/参考码道反射后被分成两束，这样做的目的是尽量减少系统占用空间。
内部光学器件采用对多个光栅周期进行平均的技术，有效滤除脏污和油脂等引起的非周期性特征。
名义方波光栅条纹也被滤去，以在光电探测器上留下一个完美的正弦波形，这将产生4个对称相位信号形式的光电流。
这些结合在一起可免去DC器件，并可输出具有高光谱纯度和低偏置值的正交正弦和余弦信号，同时保持高达500 kHz的带宽。
通过主动调节增量通道增益、偏置量以及对ATOM读数头内的LED 光源进行控制，可使这些信号的平衡和电平控制进一步得到增强。
因此，固有周期误差（电子细分误差，SDE）可以低至栅尺刻划周期的0.375%。
通过应用合适的电平感应和门控电路，ATOM提供的参考零位输出的双向重复性均可达到可用的系统分辨率。
安装后，相应的模拟通道的相位校准通过读数头内的逻辑自动执行，并提供全面的系统监控和安装帮助。
∙刻线数：1024至16,384 CPR（10至14位）
∙码盘提供20 µm或40 µm两种栅距类型，直径范围从Ø17 mm至Ø108 mm
∙标准刻划精度可达±0.5 µm（消除偏心后）
∙热膨胀系数为~8 µm/m/ºC
∙单个参考零位位于增量码道内侧
∙低质量与低转动惯量增强了动态性能。