一文弄懂激光干涉仪与激光平面干涉仪
激光干涉仪的原理
激光干涉仪的原理
激光干涉仪的工作原理主要基于试验光线和参考光线间的相干干涉现象。
通过干涉方式，可以直接或间接地测定物质的光学性质和几何参数，如折射率、厚度、温度、压力、振动、应力等。
首先，由激光源发出的激光经过分光器被分成两束。
一束作为参考光定向传播，另一束作为试验光无规则传播。
由于试验光经过物质介质后，其相位会发生改变，而参考光的相位则保持不变。
当参考光和试验光在相干条件下汇聚到一点时，两束光波的相位差就会在图像中形成干涉暗纹和亮纹。
干涉图案由于光波的干扰而产生。
当两束光的光程差为整数倍的波长时，干涉图案呈现亮纹。
当光程差为半整数倍的波长时，干涉图案呈现暗纹。
通过观察和分析这些干涉纹，可以精确地测定物质的光学性质和几何参数。
激光干涉仪的优点在于其测量的精度和灵敏度都非常高。
可以实现纳米级甚至皮米级的测量精度，广泛适用于国防科技、生命科学、物理化学、微电子制造等各个科技领域。
要点: 1) 激光干涉仪通过激光干涉的原理来测定物质的光学性质和几何参数；2) 激光干涉仪的测量精度和灵敏度都非常高，可达到纳米级甚至皮米级。
激光干涉仪
激光干涉仪的安装
线性测量的安装
激光头 固定反 射镜 移动反射 镜
线性测量原理
线性测量原理
激光干涉仪通过接受到得激光的明暗条 纹变化，再通过电子细分，从而知道距离的 细微和准确变化。
角度测量的安装
角度测量原理
激光头
直线度测量的安装
直线度测量原理
垂直测量的安装
平面度测量的安装
END
激光干涉仪
关于齿轮的效率 关于齿轮的类型
……
1
激光干涉仪的基本概念
目 录
2
激光及其特点
3
Байду номын сангаас激光的干涉特性
4
激光干涉仪的安装 激光干涉仪的原理
5
激光干涉仪的基本概念
什么是激光干涉仪
利用激光作为长度基准，对数控设备（加工中心，三坐标测量机等）的 位置精度（定位精度，重复定位精度等），几何精度（俯仰扭摆角度， 直线度，垂直度）进行精密测量的精密测量仪器
激光及其特点
激光输出可视为一束正弦波
激光具有三个重要特性
1 2 3
激光波长非常稳定，可以精密测量测量的要求。
激光波长非常短，可以用于高精度测量。（例：雷尼绍xl-80激 光波长为633nm) 激光具有干涉特性。
激光的干涉特性
相长干涉
如果两束光相位相同，光波会叠 加增强，表现为亮条纹。
相消干涉
如果两束光相位相反，光波 会互相抵消，表现为暗条纹。
详解激光干涉仪工作原理
详解激光干涉仪工作原理
干涉仪是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%、CO2 含量0.03%)下的测量精确度很高，可达1 乘以10。
单频激光干涉仪
图1 为单频激光干涉仪的工作原理。
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]
计算式
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。
单频激光干涉仪原理图
双频激光干涉仪
图2 为双频激光干涉仪的工作原理。
在氦氖激光器上，加上一个约0.03 特斯。
激光干涉仪原理
激光干涉仪原理
激光干涉仪是一种利用激光干涉现象进行测量的仪器。
其原理基于激光的相干性，通过将激光分成两束并使其相互干涉，从而获得待测物体的形状、尺寸等信息。
激光干涉仪由激光源、分束器、反射镜、检测器等主要组成。
激光源产生高强度、单色、相干性极好的激光束。
通过分束器，激光束被分成两束：参考光束和测量光束。
参考光束经过反射镜，反射回检测器。
测量光束则经过一系列光学元件，照射到待测物体上并反射回检测器。
在检测器上，参考光束和测量光束会发生干涉现象。
干涉引起的光强变化将被转换为电信号。
通过处理检测器输出的电信号，我们可以得到待测物体的干涉图样，从而获得其形状、尺寸等信息。
由于激光干涉仪具有高精度、高灵敏度等优点，在工业制造、光学测量等领域得到广泛应用。
需要注意的是，在激光干涉仪中，要确保激光束的相干性，以保证干涉现象的有效发生。
因此，在仪器的设计和操作中，要考虑消除外界干扰、控制光程差等因素，以提高测量的准确性和可重复性。
激光干涉仪原理介绍共37页文档
激光干涉仪原理介绍
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
激光干涉仪的基本原理
激光干涉仪的基本原理激光干涉仪是一种高精度的测量仪器，它可以用来测量物体的形状、表面质量、位置以及运动状态等。
在工业、航空航天、医学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍激光干涉仪的基本原理。
1. 激光的特性首先，我们需要了解激光的特性。
激光是一种单色性和相干性极高的光波。
其波长稳定，方向一致，段差小，能够形成高质量的平行光束。
这些特性使得激光在干涉测量中有着很大的优势。
2. 干涉原理干涉现象是指两束光波在空气中相遇时，由于相位差的存在，会发生一系列的干涉现象。
常见的干涉现象有等厚干涉、等附加厚度干涉、菲涅尔双棱镜干涉、迈克尔逊干涉等。
在迈克尔逊干涉中，激光光束从分束器射出，经过反射镜反射后再次聚焦于分束器，形成一种干涉图形。
在干涉图形中，可以通过测量干涉带的位移、亮度等来计算物体的形态、位置、偏移量等信息。
3. 激光干涉仪的工作原理激光干涉仪是一种基于干涉原理的测量仪器。
它包括激光源、分束器、反射镜、检测器等部分。
当激光从激光源经过分束器后，会被分为两束光束。
其中一束光束经过反射镜后返回分束器，与另一束光束发生干涉。
通过调整反射镜的位置，可以改变干涉光束之间的相位差，从而形成干涉图形。
检测器会将干涉图形转化为电信号，通过电路处理后输出测量结果。
4. 激光干涉仪的优点和应用激光干涉仪有着高精度、高稳定性、非接触性测量等一系列优点。
它可以被应用于各种领域，例如：在机械加工领域，激光干涉仪可以用来测量机床导轨、定位板、工件表面形态等参数，从而提高加工质量和效率。
在医学领域，激光干涉仪可以用来测量角膜曲率、晶体位移等参数，从而用于诊断和治疗眼科疾病。
在航空航天领域，激光干涉仪可以用来测量航天器的姿态、运动状态等参数，从而实现精确的导航和控制。
总之，激光干涉仪是一种重要的测量仪器，具有广泛的应用前景。
了解其基本原理可以帮助我们更好地理解其工作原理和优点，从而更好地应用于实际应用中。
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。
[物理]激光干涉仪原理介绍
![[物理]激光干涉仪原理介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/3aa5bb73c8d376eeafaa311b.png)
apply innovation
直线度测量
5/10/2020 Slide 18
apply innovation
直线度测量
5/10/2020 Slide 19
apply innovation
直线度测量
Wollaston 棱镜
5/10/2020 Slide 20
apply innovation
线性测量原理
5/10/2020 Slide 11
激光干涉仪通过接收到的激光的明暗条 纹变化，再通过电子细分，从而知道距 离的细微和准确变化。
+
+
+
-
=
=
apply innovation
线性测量
5/10/2020 Slide 12
apply innovation
激光干涉仪测量与国际标准
• The detection unit detects these changes and converts them to a reading that is proportional to the change in relative path length.
角度测量
安装方式
5/10/2020 Slide 14
apply innovation
角度测量
激光头
5/10/2020 Slide 15
固定干涉镜
移动反射镜
apply innovation
角度测量
激光头
5/10/2020 Slide 16
固定干涉镜
移动反射镜
apply innovation
角度测量
• As the reflector is moved upwards, Beam path 1 gets longer and Beam path 2 gets shorter
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
在测试平面之上有个参考平面，两个平面间的距离非常的近，以保证这两个平面反射的光线具有相干性。
作为参考的反光块的上表面与下表面有个很小的夹角，这样可以保证上表面的反光不参与干涉条纹的形成。
参考平面与待检测平面的反光发生干涉后产生干涉条纹，通过成像系统来接收。
分析这个条纹的形状就能知道待测平面是否有缺陷。
如果两个平面绝对的平行，那么干涉后是没有条纹的。
通常，两个平面是很难调整到觉得平行的，这时就会出现直的条纹。
如果条纹发生了弯曲，那就是平面不平了。
间隔的亮暗条纹间的高度差就是半波长。
2.功能
精密测量各种反射面和光学系统的表面面形、精密测量光学系统的传输波前
3.应用
激光平面干涉仪广泛用于平面类光学元件（包括玻璃、金属、陶瓷等）表面面形、光学平行度和材料均匀性的测试；准直系统波前质量的测试。
球面类光学元件（包括各类玻璃、塑料透镜、球面反射镜、光圈量规、球面轴承等）表面光圈、局部形变的测量，球面曲率半
径的测量（配合光栅尺）。
平面类光学元件（平面镜、水晶、陶瓷、标准量块等）的表面光圈的测量。