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。

激光干涉仪机床检测应用

中图仪器推出的S J6000激光干涉仪采用进口高稳频氦氖激光器、双纵模热稳频技术、多参数环境补偿技术、高速数字信号处理系

统等技术，通过与不同的光学组件结合，实现对线性、角度、直线度、

垂直度、平面度等几何量的检测。线性测长精度：±0.5ppm，激光稳

频精度：0.05ppm。

三.激光干涉仪应用

1、在数控机床检定中的应用

SJ6000激光干涉仪可用于精密机床定位精度、重复定位精度、微

量位移精度的测量，为机床误差修正提供依据。软件内置10项常用机床检验标准。使用激光干涉仪检测机床各项误差并进行修正是传统

测量手段难以实现的技术，是大幅度提高数控机床的加工精度的关键

措施。

数控机床轴定位精度、重复定位精度的检测

2、在三坐标检测中的应用

SJ6000激光干涉仪搭配其镜组和辅件可检测三坐标测量机的位移精度、直线度、垂直度。随着当代制造业对加工速度的要求提升，三坐标测量机各结构件由于高速运行产生机构变形，导致的动态误差不可忽略。使用激光干涉仪对三坐标测量机进行静态误差、动态误差测量和补偿，对提升测量精度具有重要意义。

三坐标线性精度、垂直度的检测

3、在位移传感器中的应用

利用激光干涉仪对位移传感器检定成为发展趋势，其特点是反应速度快、测量精度高，是位移传感器实现高精度校准的重要手段。

传感器线性精度的测量

4、与其他镜组配合的应用

SJ6000激光干涉仪与不同光学组件结合，可以实现距离、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等参数的测量，具有极高的精度和效率。

测长机线性精度、垂直度的测量

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