焊接激光干涉仪
焊接激光干涉仪
随着科技进步和社会发展，各种高科技设备的应用越来越广泛。其中，焊接行业也在不断更新和改进自己的设备。焊接激光干涉
仪就是一种应用广泛的焊接测量设备，它具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点，被广泛应用于各种精密焊接场合。
什么是焊接激光干涉仪？
焊接激光干涉仪是利用激光干涉原理对焊缝进行高精度测量的
一种设备。它利用激光的特性来进行测量，通过在焊缝上方照射
一束激光光束，使其经过焊缝后在另一块接收板上产生干涉波，
通过测量干涉波的干涉条纹间距，就可以确定焊缝的高度差和毛
坯上的凸起、凹陷等情况。
焊接激光干涉仪的优势
高精度：焊接激光干涉仪能够实现高精度的测量，其量测的精
度可以达到亚微米级别。
高稳定性：焊接激光干涉仪的设备结构设计合理，采用了多重
抗振、防干扰措施，能够在各种复杂的现场环境下稳定运行。
高可靠性：焊接激光干涉仪采用模块化设计，具有较高的可靠
性和易维护性，设备维护更加方便。
广泛应用：焊接激光干涉仪可以应用于各种焊接场合，如钢结构、船舶、汽车、轨道交通等行业，适用于多种材料的焊接测量。
焊接激光干涉仪的工作原理
焊接激光干涉仪的工作原理主要是激光干涉原理。它的测量原
理是将一束激光光束以一定的角度照射到待测工件的表面上，在
工件的表面上发生反射和折射，干涉波产生，然后将干涉图象记
录下来，根据 Fringe pattern 的变化来确定高度或形状。
激光干涉仪的原理就是光路差，也就是两束光波和的程度。两
束光波分别从待测器表面和参考面中反射出来，分别是灰色和红色。焊接激光干涉仪将红色和灰色光合并成一束激光来反射到激
光干涉仪上。由于它们的波长不同，灰色光波长长，而红色光波
长短，它们在引用区域相遇时，光波之间存在相位差。这些相位
差集中在一个充分小的区域内，从而形成一组互相干涉条纹。
应用案例
船体焊接
焊接激光干涉仪可以用于船体焊接测量。在现代船体焊接加工中，需要对焊缝进行高精度的测量和调整，以保证焊接质量和安
全性。为此，焊接激光干涉仪被广泛应用于船体焊接过程中，可
以及时检测焊缝的高度差和毛坯上的凸起、凹陷等情况，从而保
证焊接质量的达标。
轨道交通
轨道交通领域也是焊接激光干涉仪的应用重点。在轨道交通装
备的制造和维护中，焊接激光干涉仪可以用来检测焊缝的高度差、毛坯上的凸起、凹陷等情况，为轨道交通的安全进行保障。
结语
随着工业技术的不断发展，精密焊接越来越重要，更高的精度要求也会推动焊接设备的技术和方法的不断改进。作为一种新兴的精密焊接测量设备，焊接激光干涉仪在现代焊接行业中具有广泛的应用前景和不可替代的重要作用。
焊接激光干涉仪
焊接激光干涉仪 随着科技进步和社会发展，各种高科技设备的应用越来越广泛。其中，焊接行业也在不断更新和改进自己的设备。焊接激光干涉 仪就是一种应用广泛的焊接测量设备，它具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点，被广泛应用于各种精密焊接场合。 什么是焊接激光干涉仪？ 焊接激光干涉仪是利用激光干涉原理对焊缝进行高精度测量的 一种设备。它利用激光的特性来进行测量，通过在焊缝上方照射 一束激光光束，使其经过焊缝后在另一块接收板上产生干涉波， 通过测量干涉波的干涉条纹间距，就可以确定焊缝的高度差和毛 坯上的凸起、凹陷等情况。 焊接激光干涉仪的优势 高精度：焊接激光干涉仪能够实现高精度的测量，其量测的精 度可以达到亚微米级别。
高稳定性：焊接激光干涉仪的设备结构设计合理，采用了多重 抗振、防干扰措施，能够在各种复杂的现场环境下稳定运行。 高可靠性：焊接激光干涉仪采用模块化设计，具有较高的可靠 性和易维护性，设备维护更加方便。 广泛应用：焊接激光干涉仪可以应用于各种焊接场合，如钢结构、船舶、汽车、轨道交通等行业，适用于多种材料的焊接测量。 焊接激光干涉仪的工作原理 焊接激光干涉仪的工作原理主要是激光干涉原理。它的测量原 理是将一束激光光束以一定的角度照射到待测工件的表面上，在 工件的表面上发生反射和折射，干涉波产生，然后将干涉图象记 录下来，根据 Fringe pattern 的变化来确定高度或形状。 激光干涉仪的原理就是光路差，也就是两束光波和的程度。两 束光波分别从待测器表面和参考面中反射出来，分别是灰色和红色。焊接激光干涉仪将红色和灰色光合并成一束激光来反射到激 光干涉仪上。由于它们的波长不同，灰色光波长长，而红色光波
激光干涉仪的原理
激光干涉仪的原理 激光干涉仪是一种基于激光干涉原理的测量仪器，它能够利用激光的相干性对光程差进行精确测量，从而实现对物体形状、表面性质和光学参数等的测量。 激光干涉仪的原理可以简单地描述为激光光束经过分束器分成两束光，其中一束经过反射镜反射后与另一束光再次相遇，形成干涉图案。这个干涉图案的变化可以通过干涉仪接收到的光强信号来进行分析和测量。 激光干涉仪的主要组成部分包括激光器、分束器、反射镜、光学路径调节装置和探测器。激光器是产生激光光束的光源，通常采用氦氖激光器、半导体激光器或纤维激光器。分束器是将激光光束分成两束的光学元件，常见的有半反射镜和光栅。反射镜用于反射其中一束光，使它与另一束光再次相遇。光学路径调节装置用于调整两束光的光程差，以便观察和测量干涉图案。探测器用于接收光信号，并将其转换为电信号进行分析和处理。 激光干涉仪的工作原理是基于光的干涉现象。当两束相干光相遇时，它们会发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的形状和间距与两束光的相位差有关，而相位差又与光程差有关。通过测量干涉条纹的变化，可以计算出光程差的大小，从而得到被测物体的相关参数。
在实际应用中，激光干涉仪可以用于测量物体的形状和表面形貌。通过调节光程差，可以实现对物体的高精度测量，例如测量薄膜的厚度、表面的平整度和光学元件的曲率等。此外，激光干涉仪还可以用于检测光学元件的质量，如透镜的曲率、平面度和表面质量等。 激光干涉仪具有高精度、非接触和无损等优点，因此在工业、科研和医学等领域得到广泛应用。例如，在制造业中，激光干涉仪可以用于检测零件的尺寸和形状，以确保产品质量。在科学研究中，激光干涉仪可以用于测量微小物体的位移和振动等动态参数。在医学领域，激光干涉仪可以用于眼科手术，如激光角膜切割术和激光视网膜手术。 激光干涉仪是一种基于激光干涉原理的测量仪器，通过利用激光的相干性对光程差进行精确测量，实现对物体形状、表面性质和光学参数等的测量。它在工业、科研和医学等领域具有广泛的应用前景。
激光干涉仪技术参数
用途及技术特点：用于数控设备、测量仪器等产品的直线轴线性定位精度、俯仰扭摆小角 度精度、直线度的检测与验收。 ★激光干涉仪系统所有测量功能均采用激光波长作为测量基准，具有溯源性。不采用四象限传感器等测量角度或直线度方法。 ★仪器扩展性、兼容性和互换性：可以进行多轴机床的误差补偿及回转轴精度标定，可与其他数字指示器设备配合使用, 实现设备几何精度的检测。 ★双轴测量软件：可在一台计算机上连接并控制二台相同型号的激光系统，提供了同步采 集两平行轴数据的能力。 ★动态测量功能：可以进行机床系统动态测试，利用动态特性测量与评估软件,对导轨的动态特性进行分析，对机器故障源进行诊断。 1、激光头： 1.1、★激光头具备80米测量能力； 1.2、★激光稳频精度（开机一小时开始拍频）：≤±0.01ppm； 1.3、★系统预热（进入精密测量）准备时间：≤6分钟； 1.4、接口：内置USB连接，无需单独接口；外部电源，90 V AC - 264 V AC 1.5、标准配置还具有一个辅助模拟信号输出、触发信号输入； 1.6、激光头前部具备光强状态指示灯，以方便激光准直； 2、补偿单元和传感器： 2.1接口：内置USB通讯端口，无需单独的接口； 2.2内部传感器：空气压力、相对湿度； 2.3外部传感器：1个空气温度传感器、1个材料温度传感器； 2.4传感器参数：
3、线性测量参数： 4、角度（俯仰与扭摆）测量参数： 5、短距直线度测量： 6、软件包： 6.1 系统手册说明书包含每个测量功能的 文字说明和图解设定步骤、校准技巧及分析信息，可安装在计算机上并使用软件的“帮助”按钮直接进入或作为独立的参考文献使用； 6.2、★软件包括线性、角度、回转轴、平面度、直线度、垂直度、双轴及动态测量，数控机床测量程序自动生成软件功能； 6.3、★双轴测量软件可在一台计算机上连接并控制二台相同型号的激光系统，提供了同
激光干涉仪分类及应用
激光干涉仪分类及应用 一、概述 激光干涉仪是一种光学仪器，利用激光干涉的原理来测量长度、角度、形状等物理量。它被广泛应用于科学研究、工业制造、医学诊断等领域。根据其原理和使用方式的不同，可以将激光干涉仪分为多种类型。 二、分类 1. 干涉仪原理分类 激光干涉仪可以根据其采用的干涉原理来进行分类： •束干涉仪：利用两个互相干扰的激光束，当两束光相遇时，产生干涉条纹，用于测量物体之间的形状、位置和尺寸。 •显微干涉仪：利用显微镜将被测物体分成若干区域，利用激光的光程差形成干涉条纹，可用于测量胶膜厚度、半导体芯片等微小尺寸物体的形状和表面粗糙度。 •波前干涉仪：利用激光周波变化的特性，测量光学元件透过光束的波前变化情况，用于测量光学元件精度和光学系统的成像质量。 •全息干涉仪：利用全息记录技术，将干涉条纹记录下来，并在还原光下投影出来，测量物体形状、表面形貌、变形、位移等。 2. 应用分类 激光干涉仪可以根据其应用范围来进行分类： •光学加工：用于激光焊接、切割、打孔、表面处理等光学加工工艺。 •材料表征：用于测量材料的表面形貌、变形、膨胀系数、热膨胀系数等参数。 •基础研究：用于准确测量物理量，如长度、角度、形状等，尤其是在量子光学、非线性光学、太赫兹光学等领域有广泛应用。 •医学诊断：用于测量人体的视力、血流速度、角膜厚度等生物医学参数。
三、激光干涉仪在工业制造中的应用 1. 光学加工 激光干涉仪可以准确测量材料的表面形状和位置，可广泛应用于光学加工行业中。例如，它可以用于激光切割机上的切割控制、钣金加工、电路板打孔、精密加工和微加工等。 2. 精密测量 激光干涉仪可以实现高精度的测量，可广泛应用于工业制造行业中的质量检测、自动化控制、生产线监控等方面。例如，它可以用于测量汽车车轮的径向跳动、轮毂的偏心度、液体流量、材料的热膨胀系数等等。 3. 热处理 激光干涉仪可以用来监测温度，特别是在热处理过程中，它可以实时测量温度 并做出相应的调整，从而确保制造出高质量的产品。例如，它可以用于监测金属的熔化和固化过程，判断热处理工艺是否合格。 四、总结 综上所述，激光干涉仪是一种非常重要的工业制造仪器，其应用范围非常广泛。它可以根据其原理和应用范围进行分类，例如，根据干涉原理可以分为束干涉仪、显微干涉仪、波前干涉仪、全息干涉仪等；根据应用范围可以分为光学加工、材料表征、基础研究和医学诊断等。在工业制造行业中，激光干涉仪可以应用于光学加工、精密测量、热处理等方面，为制造企业提供了高质量、高效率的生产和制造服务。
激光干涉仪测量原理
激光干涉仪测量原理 激光干涉仪是一种基于干涉原理的测量仪器，主要用于测量长度、角度和平面度等。它通过利用激光的干涉现象，实现高精度测量。激光干涉仪有多种类型，包括腔长度干涉仪、双光束干涉仪和多光束干涉仪等。 激光干涉仪的原理基于干涉现象，即光的波动性质，当两束光线相遇时，在空间中形成干涉图案。这个干涉图案的形状和光线的相位差有关，而相位差又与参考光线和测量光线的路径差有关。 在激光干涉仪中，激光器产生的强度稳定且单色的激光通过分束器被分成两束光线，一束作为参考光线，另一束被引导到待测物体上，形成测量光线。当测量光线经过待测物体反射或透射后再次与参考光线相遇时，两束光线会发生干涉现象。干涉现象会产生干涉条纹，这些条纹反映了两束光线间的相位差，从而反映了待测物体上的形状、位移或折射率等信息。 为了更好地观察干涉条纹，激光干涉仪通常使用干涉仪，例如迈克尔逊干涉仪或菲涅尔干涉仪。在迈克尔逊干涉仪中，参考光线和测量光线分别通过反射镜和半透镜被反射或透射，然后再次相遇形成干涉条纹。在菲涅尔干涉仪中，参考光线和测量光线分别通过透镜和透明棱镜后再次相遇。 为了测量待测物体的形状、位移或折射率等信息，需要通过改变参考光线和测量光线的光程差来修改干涉图样。常见的方法是通过改变光程差来改变干涉环的位
置或数量。光程差可以通过调整反射镜或透镜的位置来实现。通过测量干涉条纹的位置和数量的变化，可以获得待测物体的形状或位移的信息。 激光干涉仪具有高精度、高分辨率和快速响应的特点，因此被广泛应用于各种测量领域。例如，激光干涉仪可用于测量长度、角度和平面度等机械工件的精度。它还可以用于光学元件的制造和表面形貌的测量。此外，激光干涉仪还可以应用于光学实验、光学校准和科学研究等领域。 总之，激光干涉仪是一种基于干涉原理的精密测量仪器。它通过利用激光的干涉现象来实现高精度测量，并广泛应用于各种测量领域。激光干涉仪在工业界和科学研究领域具有重要的应用价值。
激光干涉仪原理介绍
激光干涉仪原理介绍 激光干涉仪（Interferometer）是一种基于干涉原理的精密测量仪器。它利用激光的相干性和波动性，通过测量光程差或位相差的变化，可以对 物体的长度、形状、表面质量等进行高精度的测量。本文将介绍激光干涉 仪的原理、构成和使用方法。 一、激光干涉原理 激光干涉仪的基本原理是激光光束的干涉，干涉是指两个或多个波的 叠加形成的干涉图案。激光干涉仪一般是利用两束平行或近似平行的激光 光束进行干涉。当两束光束相遇时，由于光的波动性，会产生相长相消的 干涉条纹。根据干涉条纹的变化，可以测量物体表面的形状、光程差等。 二、激光干涉仪的构成 1.激光器：激光干涉仪使用的激光器一般是氦氖激光器或半导体激光器，能够提供稳定的、单色、相干光源。 2.分束器：分束器是将激光光束分为两束平行的光束的光学元件，常 用的分束器有半反射镜或分波镜。分束器分为两个光路，一个称为参考光路，另一个称为测量光路。 3.反射镜：反射镜用于将分离出的两束光束反射回归并形成干涉。反 射镜一般被安置在待测物体的两端，将参考光束和测量光束反射回到检波器。 4.检波器：检波器用于测量干涉条纹的强度和位置。常用的检波器有 光电二极管和CCD相机等。它将干涉图案转化为电信号，方便进行数据分 析和处理。
三、激光干涉仪的使用方法 1.相对干涉法：相对干涉法是通过比较两个物体之间的长度差异来测量物体的形状或表面质量。在测量时，将待测物体和参考物体分别安置在两个光路中。随后，根据两个干涉图案的变化，可以计算出两个物体之间的长度差异。 2.绝对干涉法：绝对干涉法是通过测量干涉图案中的位相差来进行测量。在测量时，同时测量待测物体和参考物体表面的干涉图案。通过分析两个干涉图案的位相差，可以计算出物体表面的形状和高度差。 应用领域： 在制造业中，激光干涉仪常用于测量工件的形状、平整度和表面光洁度。例如，在光学元件的制造中，可以使用激光干涉仪来精确测量元件的曲率和表面误差。 在科学研究中，激光干涉仪可用于测量物体的振动、变形和位移等动态过程。例如，在材料研究中，可以使用激光干涉仪来观察材料在负载下的变形情况。 在生物医学中，激光干涉仪常用于眼科、牙科和皮肤科等领域的非接触性检测。例如，在眼科中，可以使用激光干涉仪来测量角膜的曲率和屈光度。 总结： 本文介绍了激光干涉仪的原理、构成和使用方法。激光干涉仪利用激光的相干性和波动性，通过测量光程差或位相差的变化，可以实现高精度的测量。激光干涉仪在制造业、科学研究和生物医学等领域有着广泛的应用前景。
激光光栅干涉仪的精度分析与应用
激光光栅干涉仪的精度分析与应用 激光光栅干涉仪是一种利用激光干涉原理测量长度和表面形貌 的高精度测量仪器。它由光栅、反射镜、光学镜片、激光器、探 测器等组成。激光光栅干涉仪具有精度高、分辨率高、准确性高 等特点，因此广泛应用于工业制造、物理学、天文学、地学、生 物学等领域。 激光光栅干涉仪的原理是光的干涉原理。当两束光线相遇，会 产生互相干涉的现象。当两束光线相干时，它们叠加在一起，发 生干涉现象。干涉现象的强度取决于两束光线的相位差。当两束 光线的相位差为整数个波长时，它们相长干涉，强度最大；当相 位差为半个波长时，它们相消干涉，强度为零。 激光光栅干涉仪利用这种干涉原理来测量长度和表面形貌。激 光光栅干涉仪的光学系统中包括一个发射器、一对反射镜和一个 接收器。发射器产生的激光经过反射镜反射后，被分成两束光线，其中一束通过一物体表面时，被反射回来，与另一束相遇，产生 干涉现象。这个干涉现象被接收器检测，通过检测光强度的变化，从而得到试件表面的特征。 激光光栅干涉仪的精度取决于多个因素。其中最主要的因素是 光的波长。光的波长越短，光栅刻线数越高，干涉仪的分辨率和 精度就越高。例如，一种波长为632.8纳米的激光干涉仪，其测量
光栅刻线数为1200线/毫米，当两条干涉线重叠时，分辨率可达到1/2400个波长，对应的长度分辨率约为84纳米，能够满足大量应用的要求。 除了光的波长之外，激光光栅干涉仪的精度还受到其他因素的影响。例如，干涉仪的朝向、温度、干涉纹宽度、稳定性、观察距离、光透过度等，都可能影响测量的准确性。因此，在进行精密测量时，需要进行有效的校准和控制，并采取一系列的操作规程和技术措施，以确保测量的准确性和可靠性。 激光光栅干涉仪广泛应用于工业制造和科研领域。在制造领域中，它被用来测量机床、工业仪器、汽车发动机、飞机发动机等各种零部件的形态、尺寸、平整度等，确保产品质量的合格。在科研领域中，它被用来测量光学元件的表面形貌和光学性能，例如反射镜、透镜、光栅等，以支持天文学、物理学、生物学等学科领域的研究。 另外，激光光栅干涉仪还可以用于测量微小的位移和形变。例如，在建筑物、大坝、桥梁等结构的监测中，激光光栅干涉仪可以测量结构的变形和位移，预测潜在的问题，并进行有效的修复和维护。 总之，激光光栅干涉仪是一种高精度的测量仪器，具有广泛应用和重要意义。在工业制造和科学研究中，它被广泛运用，为人
激光跟踪干涉仪安全操作及保养规程
激光跟踪干涉仪安全操作及保养规程 激光跟踪干涉仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于制造、科研、医疗等领域。为了保证激光跟踪干涉仪的安全运行和延长其使用寿命，我们应该掌握正确的操作方法和保养规程。 操作规程 1. 前置准备 在开始操作激光跟踪干涉仪之前，应先进行以下准备工作： •确保所使用的电压、频率、电流等参数符合激光跟踪干涉仪的要求； •确保使用环境温度、湿度、气压等参数符合激光跟踪干涉仪的要求； •穿戴好防护设备，如护目镜、手套等。 2. 操作步骤 1.开机前，应检查所有设备连接是否正确、激光管是否损坏、 激光器是否处于正常工作状态。 2.打开电源，启动激光跟踪干涉仪程序。 3.进行校准，使激光跟踪干涉仪处于最佳工作状态。 4.将待测物品放置于测量平台上，调整位置，确保测量平台 处于水平状态。 5.点击测量按钮，开始进行测量。
6.测量结束后，关闭激光跟踪干涉仪程序，关闭电源。 3. 安全注意事项 在操作激光跟踪干涉仪时，应注意以下安全事项： 1.不要直接注视激光光束，以防伤害眼睛。 2.使用防护设备，如护目镜、手套等。 3.禁止在激光跟踪干涉仪周围吸烟、放火或使用易燃气体。 4.禁止将手指、头发等物品伸入激光光束中。 5.关闭电源和激光跟踪干涉仪程序后，禁止再次触碰设备。保养规程 1. 日常保养 1.清洁激光跟踪干涉仪与测量平台表面的灰尘，使用干净的 软布进行擦拭。 2.定期清理激光管和激光器表面的灰尘。 3.定期清理激光跟踪干涉仪程序缓存、测量记录等数据。 2. 定期维护 1.检查激光管和激光器是否需要更换或维修。 2.定期检查仪器的接口、电源线等连接是否松动。 3.检查激光跟踪干涉仪程序是否需要更新。 3. 特殊注意事项 在进行维护时，应注意以下事项：
激光干涉仪的注意事项与维护 激光干涉仪维护和修理保养
激光干涉仪的注意事项与维护激光干涉仪维 护和修理保养 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。注意事项： 1、仪器应放置在干燥、清洁以及无振动的环境中应用。 2、在移动仪器时，为防止导轨变形，应托住底座再进行移动。 3、仪器的光学零件在不用时，应在清洁干燥的器皿中进行存放，以防止发霉。 4、尽量不要去擦拭仪器的反光镜、分光镜等，如必需擦拭则应当当心擦拭，利用科学的方法进行清洁。 5、导轨、丝杆、螺母与轴孔部分等传动部件，应当保持良好的润滑。因此必要时要使用精密仪表油润滑。
6、在使用时应避开强旋、硬扳等情况，合理恰当的调整部件。 7、避开划伤或腐蚀导轨面丝杆，保持其不失油。 维护： 1、仪器应妥当地放在干燥、清洁的房间内，防止振动，仪器搬动时，应托住底座，以防导轨变形。 2、光学零件不用时，应存放在清洁的干燥盆内，以防止发霉。反光镜、分光镜一般不允许擦拭，必要擦拭时，须先用备件毛刷当心掸去灰尘，再用脱脂清洁棉花球滴上酒精混合液轻拭。 3、传动部件应有良好的润滑。特别是导轨、丝杆、螺母与轴孔部分，应用T5精密仪表油润滑。 4、使用时，各调整部位用力要适当，不要强旋、硬扳。
5、导轨面丝杆应防止划伤、锈蚀，用毕后，仍保持不失油状态。 6、经过精密调整的仪器部件上的螺丝，都涂有红漆，不要擅自转动。 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，要求四周大气处于稳定状态，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波片后成为两个相互垂直的线偏振光,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
激光干涉技术在测量领域的应用
激光干涉技术在测量领域的应用随着现代科学技术的发展，越来越多的测量工具被广泛应用于 各个领域中。其中，激光干涉技术已经成为了一种广泛使用的先 进测量方法。该技术不仅能够实现非接触测量，还具有高精度、 高分辨率等优点，被广泛应用于航空、航天、机械、电子等领域。本文将详细介绍激光干涉技术的原理与应用。 一、激光干涉技术原理 激光干涉技术通过利用激光的干涉现象进行测量，其工作原理 与光学干涉仪相似。同时，它还结合了激光光源、光路调整器和 探测器等元件。在激光干涉测量中，激光发生器发出一束光，经 过整个系统的调节器后，形成一个稳定的光束，这个光束将分为 两束，经过一系列透镜、分光镜的反射和折射后，再次汇聚在探 测器上。 当两束光波在某一位置发生干涉现象时，光波的相位差将会形 成一个干涉条纹。由于光的相位差随物体表面形态的微小变化而 改变，因此可以通过记录不同点之间干涉条纹的数量和间距来反 映物体的表面形态。
二、激光干涉技术的应用 1.制造业领域 激光干涉技术在制造业领域的应用非常广泛，特别是在光学仪 器和微机电系统中。激光干涉技术可以测量精细的形状和曲率， 以及裂纹和缺陷等微小表面缺陷，从而支持高精度的设计和制造。此外，激光干涉技术在高精度自适应加工中也具有重要意义。 2.油泥层厚度测量 激光干涉技术可以对地表油泥厚度进行非接触式测量。该技术 利用光束干涉原理，在对地表进行雷达扫描时，通过计算油泥层 和地表间的干涉条纹数量，可以测量出油泥层的厚度。这种技术 在油气开采过程中具有很高的实用价值，可以实现地面和井下的 间接油泥层测量。 3.表面形貌测量
在现代先进制造和微加工中，精密表面形貌的测量是非常必要的。激光干涉技术可以根据物体表面的高低差异，测出物体表面的几何形貌和表面洁度。同时，这种技术还可以用于检测光滑程度和表面粗糙度等表面性质。 4.振动测量 激光干涉技术可以对物体的振动进行高精度测量。通过安装激光干涉仪测量物体的振动，可以对物体的频率、振幅、相位和形状进行测量。这种技术广泛用于机械故障诊断、运动学仿真、运动控制和材料动态特性研究等领域。 综上所述，激光干涉技术在工业检测、测量、精密制造等技术领域中有着广泛的应用前景。随着科学技术的不断突破和发展，相信激光干涉技术会在未来的应用中继续发挥更广泛的作用。
激光干涉仪实验报告
基于激光干涉仪的CA6140机床精度测量实验 一、实验目的与要求 1.了解雷尼绍XL-80激光干涉仪的工作原理； 2.掌握雷尼绍XL-80激光干涉仪的的使用方法； 3.掌握普通机床Z轴定位精度、重复定位精度的测量方法； 4.掌握普通机床定位误差数据的处理方法。 二、实验仪器与设备 1.雷尼绍XL-80激光干涉仪一台； 2.CA6140机床一台。 三、实验原理 图1 线性定位精度测量原理图 来自XL-80激光头的光束进入线性干涉镜，在此光束被分成两束。一束光（称为参考光束）被引向装在分光镜上的反射镜，另一束光（测量光束）则穿过分光镜到达第二个反射镜。然后，两束光都被反射回分光镜，在此它们重新组合并被导回到激光头，激光头内的探测器监测两束光之间的干涉。 一般在线性测量过程中，一个光学组件保持静止不动，另一个光学组件沿线性轴移动。通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化，产生定位精度测量值（注意，它是两个光学组件之间的差异测量值，与XL激光头的位置无关）。此测量值可以与理想位置比较，获得机床的精度误差。
四、实验步骤 图2 定位精度测量示意图 1.光路搭建 （1）开动机床，在保证激光不被机床碰到的情况下，激光干涉仪应离机床越近越好（便于对光）。 （2）放好支架，大体判断镜子所需架设的高度，然后调整支架至合格位置。各个活动部件都要锁死。 （3）将激光干涉仪安装至支架，激光干涉仪下有锁扣，扣死。使用水平仪，通过调整支架使激光干涉仪达到水平状态。 （4）将激光干涉仪各个微调螺母调制中间位置（便于以后微调）。 （5）连接激光干涉仪电源、数据线、数据收集器、传感器、电脑等，打开激光干涉仪电源使激光干涉仪预热，等激光指示灯出现绿色后，表明激光已稳定（正常需5分钟）。 （6）架镜子：遵循干涉镜不动，反射镜随机床动 a.将机床擦拭干净并将机床开到合适位置，被测量轴工作台需要开到极限位置（最靠近激光仪的一侧）。 b.先架干涉镜，将干涉镜用安装杆、磁性表座固定在机床不可运动部件或其它固定部件上。可通过不同的组装方法使光线的反射方向不同（那些不方便直线
激光设备分类
激光设备分类 激光设备是一种利用激光技术产生、改变或控制激光束的装置。根据其应用领域和功能特点，可以将激光设备分为多个分类。 一、工业激光设备 工业激光设备是指应用于工业生产过程中的各种激光设备。其中，激光切割机、激光打标机、激光焊接机等是常见的工业激光设备。激光切割机利用高能密度激光束对材料进行熔化、气化或蒸发，实现切割功能。激光打标机通过激光束在物体表面进行刻印、打标。激光焊接机则利用激光束对材料进行加热，实现焊接效果。这些激光设备在工业生产中具有高效、精准、无损等优点，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等领域。 二、医疗激光设备 医疗激光设备是指应用于医疗领域的各种激光设备。激光手术刀、激光美容仪、激光治疗仪等是常见的医疗激光设备。激光手术刀利用高能激光束对组织进行切割、烧灼，实现手术治疗。激光美容仪则利用激光对皮肤进行光疗、去除色斑等美容效果。激光治疗仪则通过激光束对病变组织进行治疗，如激光治疗近视、激光治疗白癜风等。医疗激光设备在医学领域具有微创、精准、无痛等优势，广泛应用于眼科、皮肤科、整形美容等领域。 三、科研激光设备
科研激光设备是指应用于科学研究领域的各种激光设备。激光干涉仪、激光光谱仪、激光光源等是常见的科研激光设备。激光干涉仪利用激光干涉原理，测量物体形状、表面质量等参数。激光光谱仪则通过激光束对物质进行光谱分析，研究物质的组成、结构等特性。激光光源则提供高能激光束，用于科学研究中的光学实验。科研激光设备在物理学、化学、生物学等领域发挥重要作用，为科学家提供了强大的实验工具。 四、军事激光设备 军事激光设备是指应用于军事领域的各种激光设备。激光测距仪、激光制导弹头、激光雷达等是常见的军事激光设备。激光测距仪利用激光束对目标进行测距，为军事打击提供精确的数据支持。激光制导弹头则利用激光束对目标进行精确制导，提高导弹的命中率和摧毁效果。激光雷达则利用激光束进行目标探测、跟踪和识别，具有较强的抗干扰能力和隐蔽性。军事激光设备在现代战争中发挥着重要作用，提升了军事作战的精确性和效果。 激光设备根据其应用领域和功能特点可以分为工业激光设备、医疗激光设备、科研激光设备和军事激光设备等多个分类。这些激光设备在各自领域具有重要的应用价值，推动了相关行业的发展和进步。未来随着科技的不断进步，激光设备的应用领域还将不断扩展，为人类社会带来更多的创新和便利。
干涉仪在光谱仪中的作用
干涉仪在光谱仪中的作用 干涉仪是一种光学仪器，用于测量光的干涉现象。在光谱仪中，干涉仪的作用是将光分解成不同波长的光，从而实现光谱分析。本文将详细介绍干涉仪在光谱仪中的作用。 一、干涉仪的基本原理 干涉仪是一种利用光的干涉现象测量物体形状、厚度、折射率等物理量的仪器。干涉现象是指两束光线相遇时，由于它们的相位差而产生的干涉条纹。干涉仪利用这种干涉现象，通过对干涉条纹的观察和分析，可以得到物体的形状、厚度、折射率等信息。 干涉仪的基本原理是将光分成两束，使它们在空间中相遇，产生干涉现象。干涉仪中常用的光源是激光，因为激光具有高亮度、单色性和相干性等特点，可以产生清晰的干涉条纹。 干涉仪的主要组成部分包括光源、分束器、反射镜、透镜、干涉板等。光源发出的光经过分束器分成两束，分别经过反射镜和透镜后再次汇聚到干涉板上，产生干涉现象。干涉板是一种具有高度平行的两个表面的平行板，两个表面之间的距离称为干涉板的厚度。当两束光线经过干涉板时，它们会发生相位差，从而产生干涉现象。
二、干涉仪在光谱仪中的作用 干涉仪在光谱仪中的作用是将光分解成不同波长的光，从而实现光谱分析。光谱分析是一种通过分析物质发出或吸收的光谱，来确定物质的成分和性质的方法。光谱分析在化学、物理、生物等领域中都有广泛的应用。 光谱仪是一种用于测量光谱的仪器，它可以将光分解成不同波长的光，并将其转换成电信号，从而实现光谱分析。光谱仪的基本原理是将光通过分光器分成不同波长的光，然后通过检测器将其转换成电信号。干涉仪是光谱仪中的一个重要组成部分，它可以将光分解成不同波长的光，从而实现光谱分析。 在光谱仪中，干涉仪通常被用作分光器。分光器是一种将光分解成不同波长的光的仪器。分光器的基本原理是将光通过一个具有高度平行的两个表面的平行板，使不同波长的光线经过不同的路径，从而产生干涉现象。干涉现象会使不同波长的光线产生不同的相位差，从而使它们在干涉板后的方向和强度发生变化。通过对这种变化的观察和分析，可以将光分解成不同波长的光。 干涉仪在光谱仪中的作用是将光分解成不同波长的光，并将其转换成电信号。干涉仪的分辨率决定了光谱仪的分辨率。分辨率是指光谱仪能够分辨的最小波长差。分辨率越高，光谱仪就能够分辨更细微的波长差，从而提高光谱分析的精度和准确性。
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.微1米即 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1/2还5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10-1倍0）0。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或扭摆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。 2.4 使干涉镜保持静止不动 在安放激光头和光学镜的位置时，尽量使干涉镜在测量时处于静止状态。这样可以避免由于移动干涉镜可能使光束发生偏转而出现的误差。 2.5 光学镜应在运动轴的一端尽可能靠近 调整光学镜组的位置，使干涉镜和角锥反射镜在运动轴的一端靠近。这样调光更容易，并极大降低空气死程（见下文）。
激光干涉仪原理及应用详解
中图仪器 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。
激光干涉仪检定规程草
激光干涉仪检定规程 1范围 本规程适用于激光干涉仪地首次检定、后续检定. 2引用文献 本规程引用下列文献： JJF 1001 — 1998《通用计量术语及定义》 JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》 JJF1094—2002《测量仪器特性评定》 JJG xxxx-2005 <633nm激光波长检定规程〉（编号待批） JJG xxxx-2005〈激光小角度测量仪检定规程〉（编号待批） JJG 860-1994压力传感器检定规程 使用本规程时，应注意使用上述引用文献地现行有效版本. 3术语 激光干涉仪非线性：指激光干涉仪为了获得高分辨力，在对干涉条纹进行相位细分时引起地测长误差. 4概述 激光干涉仪是以激光波长为测量标准，进行位移，直线度，角度等儿何量测量地高精度、多功能计量仪器.它利用两束频率相同并具有固定位相差地激光束，或两束有微小固定频率差地激光束，一束作为参考光束，另一束作为测量光束，进行干涉测量地仪器. 工业激光干涉仪主要用于机床、加工中心、三坐标机等设备地检测，主要包括激光头，电箱（其中包括数据传输卡），光学组件，计算机，环境参数传感器、测量软件等. 5计量性能要求 5.1激光真空波长测量不确定度 激光真空波长地测量不确定度应优于6 xlO-3（k二2）. 5.2位移示值误差 5.2. 1标准空气条件下地位移测量地最大示值误差应优于±（0. 03+0. 5X10-6L） pm. 5. 2. 2使用空气参数补偿单元地位移测量最大示值误差应优于±（0. 03+1. 5x10^）^. 5. 3环境参数示值误差 5. 3. 1空气温度测量地最大示值误差应优于土0. 55°C. 5. 3. 2空气压力测量地最大示值误差应优于±240Pa. 5. 3. 3空气湿度测量地最大示值误差应优于±30%RH・ 5. 3. 4材料温度测量地最大示值误差应优于土0. 1°C.
激光位移干涉仪
激光干涉仪 激光干涉仪是利用光的干涉原理测量光程之差从而测定有关物理量的一种精密光学测量仪器。其基本原理和结构为迈克尔逊干涉仪。两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉场的变化（如条纹的移动等），而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起，所以通过干涉场的变化可测量几何长度尺寸或折射率的微小改变量，从而测得和此有关的其他物理量。测量精度决定于测量光程差的精度，如传统迈克尔逊干涉仪中干涉条纹每移动一个条纹间距，光程差就改变1/2个波长，所以干涉仪是以光波波长为单位测量光程差的。现代激光干涉仪是以波长高度稳定的稳频激光器为测量工具，其稳定度一般优于10的—7次方。激光干涉仪的测量精度之高是任何其他测量方法所无法比拟的。 （一） 第一代激光干涉仪 最早的干涉仪以单频激光器作光源，基本和迈克尔逊干涉仪一样，只是平面镜被角锥棱镜代替，同时加入了两个探测器来探测干涉场，如图1所示。系统设法使两个探测器探测到的信号相位差90°，以便实现可逆计数。 单频干涉仪的输出信号可以表示为 ()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡±+=⎰t dt t v A A t u 0004cos λπϕ 其中0A 为直流分量，A 为交流分量振幅（有用的信号）。在短距离测量时，一般来说直流分量变化不大，认为是恒定值，单频干涉仪以其简单、反射镜移动速度不受原理限制、有用信号占有的频带范围较窄等表现出它的优越性。但是激光功率的飘移，光电接收系统飘移，长距离测量时测量光束强度下降等因素，使直流分量和交流分量均不断下降，轻则造成工作点飘移、干涉条纹分数部分测量误差等，严重时整形电路停止工作，干涉仪失效。因此第一代干涉仪由于可靠性的问题，在实际应用中受到很大限制。 （二） 第二代激光干涉仪 1. 内相位调制干涉仪 内相位调制干涉仪是在参考镜上加上某一振幅和频率的调制振动信号，那么干涉仪的光程差就会相对于平均位置正负的交替变化，干涉仪信号为 ()()⎥⎦ ⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎰t dt t v A A t u m t ωελπcos 4cos 00