激光干涉测量
激光干涉测量技术的应用与发展
激光干涉测量技术的应用与发展激光干涉测量技术是一种利用两束或多束激光干涉的方法来获得被测量物件的形状、尺寸、形变、表面粗糙度等参数的非接触式测量技术。
因其具有精度高、速度快、非接触、非损伤等优点，近年来被广泛应用于各个领域，如空间结构、微加工、医学、汽车制造、半导体加工、航空航天等。
本文将重点探讨激光干涉测量技术的应用和发展。
一、应用领域1.空间结构测量激光干涉测量技术可以通过在空间结构表面扫描多个测量点来获取结构的形状和姿态等信息，用于结构的定位、配合和校正。
例如，在卫星发射前，需要准确测量各个部件的尺寸和相对位置，确保卫星能够正确地组装在一起。
2.微加工测量在微加工过程中，激光干涉测量技术可以测量微米级别的形变和表面质量，用于控制产品质量和优化加工过程。
例如，在制造微纳米光学器件时，需要测量器件的形变和表面质量，以确保其性能优异。
3.医学应用激光干涉测量技术可以应用于医学领域，用于测量人体器官和组织的形状和尺寸等参数。
例如，在牙齿修复中，激光干涉测量可以帮助医生准确测量牙齿的大小和形状，制作出合适的假牙。
4.汽车制造在汽车制造领域，激光干涉测量技术可以用于检测车身结构的尺寸和形状是否符合设计要求，以及车身表面的平整度和几何精度。
例如，在汽车制造中，需要使用激光干涉测量技术来检测车门、车窗的尺寸和形状是否正确，以确保车门、车窗能够完全密合。
5.半导体加工在半导体制造过程中，激光干涉测量技术可以用于测量芯片表面的平整度和精度，以及芯片上电路元器件的尺寸和形状等参数。
例如，在制造集成电路时，需要使用激光干涉测量技术来确保芯片表面的平整度和精度符合要求，以确保芯片的电子性能。
二、技术发展近年来，随着激光技术和计算机技术的发展，激光干涉测量技术也取得了一系列的进展。
1.高频率测量高频率测量是近年来激光干涉测量技术的一个新发展方向。
高频率测量可以在非常短的时间内获得目标结构的形状和位移信息，适用于快速运动或频繁变化的物体测量。
激光波长的测定方法
激光波长的测定方法
激光波长的测定方法有多种，以下是几种常见的方法：
1. 干涉法：利用干涉现象测量激光的波长。
常见的干涉法有迈克尔逊干涉仪和杨氏双缝干涉仪等。
通过调节干涉仪的光程差，观察干涉条纹的移动或变化，可以得到激光的波长。
2. 光栅法：利用光栅的衍射效应测量激光的波长。
将激光通过光栅，观察衍射光的角度和位置，根据衍射公式计算得到波长。
3. 分光计法：利用分光仪或光谱仪测量激光的光谱，从光谱中找到峰值对应的波长。
分光仪可以将激光分解成不同波长的光，然后通过光电探测器检测光强，绘制出光谱图。
4. 波速法：利用波速与波长的关系来计算波长。
首先需要知道激光在介质中的传播速度，然后通过测量激光在介质中的传播时间，结合波速公式计算得到波长。
需要注意的是，不同的测量方法适用于不同类型的激光，因此在选择测量方法时需要考虑激光的特性和实验条件。
工程类第二章激光干涉测量技术上
智能化测量将提高测量精度和效 率，降低人为误差和操作成本。
添加标题
添加标题展趋势包括实时数据处理、 自动校准和自我诊断功能。
激光干涉测量技术将进一步拓展 应用领域，如智能制造、医疗和 航空航天等。
01
激光干涉测量技术的实际应用案例
激光干涉仪在长度测量中的应用
测量原理：基于激光干涉原理，通过测量干涉条纹的数量来确定长度 应用场景：生产线上的长度测量、精密加工中的定位和测量、科学研究中的长度测量等 优势特点：高精度、高稳定性、非接触式测量等 未来发展：随着激光干涉测量技术的不断进步，其在长度测量领域的应用将更加广泛和精确
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激光干涉仪在振动测量中的应用
激光干涉仪的原理 振动测量中的应用场景 实验结果及分析 未来发展方向
激光干涉仪在光学元件检测中的应用
光学元件检测的必要性 激光干涉仪的工作原理 激光干涉仪在光学元件检测中的应用案例 激光干涉仪在光学元件检测中的优势与局限性
激光干涉仪在表面粗糙度测量中的应用
激光干涉仪的工作原理 表面粗糙度测量的重要性 激光干涉仪在表面粗糙度测量中的应用案例 激光干涉仪在表面粗糙度测量中的优势与局限性
远程测量：激光干涉测量技术可以实现远程测量，无需直接接触被测物体，具有广泛的应用前景。
抗干扰能力强：激光干涉测量技术具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的环境下实现稳定的测量。
缺点
设备成本高昂 对环境条件要求较高 测量精度易受干扰影响 需要专业操作人员和维护
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激光干涉测量技术的发展趋势
高精度测量
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激光干涉测量技术
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目录
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激光干涉仪测量方法
或 =∑
某一目标位置的反向偏差为 ，即
= ↑－ ↓
沿轴线或绕轴线的各目标位置的反
在某一目标位置的单向定位标准不确定度的估算值为 ↑ 或 ↓即
↑=
∑(
)
()
或
=
(
∑
)
(
)
某一目标位置的单向重复定位精度为 ↑或 ↓，即
↑ = 4 ↑或 ↓ = 4 ↓
( 3) 确定采集移动方式采集数据方式有两种:一种是线性循环
采集方法，另一种是线性多阶梯循环方法。GB17421 评定标准中采用 线性循环采集方法。测量移动方式: 采用沿着机床轴线快速移动，分 别对每个目标位置从正负两个方向上重复移动五次测量出每个目标 位置偏差，即运动部件达到实际位置减去目标位置之差。
（图2） ( 2) 确定测量目标位置根据GB17421 评定标准中规定，机床规 格小1 000mm 取不少于10 个测量目标位置，大于1 000mm 测量目标 位置点数适当增加，一般目标值取整数，但是我们建议在目标值整数 后面加上三位小数。主要考虑机床滚珠丝杠的导程及编码器的节距所 产生的周期误差，同时也考虑机床全程上各目标位置上得到充分地采 集。
沿轴线或绕轴线的任一位置 的重复定位精度的最大值。即
R↑ = max ［ ↑］，R↓ = max ［ ↓］
R = max ［ ］ 轴线单向定位精度A↑或A↓，即 A↑ = max ［ + 2 ↑］ － min ［ － 2 ↑］ 或 A↓ = max ［ ↓ + 2 ↓］ － min ［ ↓ － 2 ↓］ 轴线双向定位精度A，即 A = max ［ ↑ + 2 ↑; ↓ + 2 ↓］ － min［ ↑ － 2 ↑;
( 4) 评定方法采用双向计算方法进行评定机床的位置精度。目
第三章、激光干涉测量
第三章、激光干涉测量干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行高精密测量的一门技术。
20世纪60年代激光的出现，才使干涉测量技术得到了长足的发展。
因为激光出现以前，所用以光源单色灯经过滤光片滤光作为单色光源，其相干长度只有几mm ，且干涉条纹比较模糊，只能微小变化的测量。
激光的出现，由于激光束的高亮度和很长的相干长度（He-Ne 激光器，相干长度几十Km ），使得干涉测量的测量精度、可测量长度都有了质的提高。
激光干涉测量的应用范围很广，可用于长度、位移、角度、形状、介质折射率（通过折射率的变化还可以测量压力、温度等）变化。
激光干涉测量的原理就是将入射激光束分成两束，一束为参考光束，一束为测量光束，测量两束光的光程差的信息或n l kl n l n M j j j N i i i ⇒=-=∆∑∑==211λ。
本章主要介绍激光干涉长度测量、激光干涉微小间隙测量以及光纤干涉传感器所构成的温度、压力测量。
首先介绍激光干涉长度测量。
§3.1 激光干涉长度测量一、 激光干涉测长的基本原理干涉测长仪是一种利用“增量法”的测长仪器。
最基本的测长仪光路采用Michelson(迈克尔逊)干涉仪，参考反射镜M 1固定不动，目标反射镜M 2与被测对象固联，当目标反射镜随被测对象移动时，两路光束的光程差发生变化，因为两光束来自于同一相干光源（同一台激光器），两光束产生的干涉条纹也将发生明暗交替的变化（因为两反射镜M 1、M 2不可能完全垂直，故应为等厚干涉）。
假设目标反射镜从M 2移至'2M ，则二光束的光程差变化量为：nL l l n l L l n c m c m 2)(2)(2=---+=∆ （3-1-1） 当用光电探测器接收干涉条纹的明暗变化时，两光束的光程差每变化一个波长（λ），干涉条纹就明暗变化一次，所测得的干涉条纹变化次数λλ/2/nL k =∆=，n 为介质折射率，在空气中，n~1，故2/λk L =。
激光干涉测长技术
contents
目录
• 激光干涉测长技术概述 • 激光干涉测长的应用领域 • 激光干涉测长的技术优势与局限性 • 激光干涉测长的实验技术与操作流程 • 激光干涉测长的实际应用案例 • 结论
01 激光干涉测长技术概述
定义与特点
定义
激光干涉测长技术是一种基于光 的干涉原理的高精度长度测量方 法。
总之，激光干涉测长技术在未来仍将 发挥重要作用，为各领域的长度测量 提供更加准确、高效、可靠的技术支 持。
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精密测量案例
总结词
非接触、高效率
详细描述
在精密测量领域，激光干涉测长技术常用于测量各种运动机构的位移和速度。由于其非接触的测量方 式和高效率的特性，能够实现快速、准确的测量，为运动控制系统的优化提供了有力支持。
科学研究案例
总结词
高灵敏度、高分辨率
详细描述
在科学研究中，激光干涉测长技术常用于测量微观尺度的变化，如生物样品的生长、化 学反应的进程等。由于其具有高灵敏度和高分辨率的特性，能够捕捉到细微的变化，为
输标02入题
该技术基于光的干涉原理，通过测量激光干涉条纹的 数量来获取长度信息，具有非接触、无损、快速、高 精度的优点。
01
03
随着激光技术和数字信号处理技术的不断发展，激光 干涉测长技术的精度和稳定性得到了显著提高，为各
领域的长度测量提供了有力支持。
04
激光干涉测长技术的精度和稳定性主要取决于激光光 源的相干性、光学系统的稳定性和干涉条纹的计数精 度等方面。
03 激光干涉测长的技术优势 与局限性
技术优势
高精度测量
远程测量
激光干涉测长技术具有高精度的测量能力 ，能够实现纳米级甚至更高精度的长度测 量。
激光干涉测量在微纳尺度下的应用研究
激光干涉测量在微纳尺度下的应用研究激光干涉测量（laser interferometry）是一种精密测量技术，可以用于测量微纳尺度下的物体形貌、薄膜厚度、表面粗糙度等信息。
它基于激光的相干性和波动性原理，通过分析干涉图案的变化来获取目标物体的参数信息。
在微纳尺度下的应用研究中，激光干涉测量技术发挥着重要的作用。
本文将着重介绍激光干涉测量在微纳尺度下的应用研究进展和相关领域的案例。
一、激光干涉测量技术的原理与优势激光干涉测量技术基于干涉原理进行测量，主要包括干涉图样的记录和干涉信号的分析两个过程。
干涉图样可以通过干涉仪记录下来，然后通过合适的算法和信号处理方法来分析和测量目标物体的参数。
激光干涉测量技术在微纳尺度下有很多应用优势。
首先，它具有非接触性和高精度的特点，可以实现在不破坏目标物体的情况下进行测量。
其次，激光干涉测量技术的分辨率非常高，可以达到亚纳米或更高的级别，适用于微纳尺度下的测量需求。
此外，激光干涉测量技术还具有实时性好、可重复性高、测量范围广等优势，使其成为微纳尺度下应用研究的重要工具。
二、激光干涉测量在微纳尺度下的应用案例1.微纳结构形貌测量微纳结构的形貌测量是激光干涉测量技术的一个重要应用领域。
利用激光干涉测量技术，可以实现对微纳结构表面形貌的高精度测量。
例如，在MEMS（微机电系统）领域，激光干涉测量技术被广泛应用于测量微机电系统的微悬臂梁、微结构等的形貌。
通过测量微结构的形貌，可以评估微结构的品质和性能，并进行优化设计。
2.薄膜厚度测量薄膜厚度的精确测量在微纳尺度下也是一个重要的课题。
激光干涉测量技术能够实现对薄膜厚度的高精度测量。
例如，在光学薄膜技术中，激光干涉测量技术可以用于控制薄膜的沉积过程，实时监测薄膜的厚度变化，以确保薄膜的均匀性和精确性。
3.表面粗糙度测量微纳尺度下的表面粗糙度测量对材料表面性能的评估和优化具有重要意义。
激光干涉测量技术可以实现对微纳尺度下表面粗糙度的高精度测量。
激光干涉测量技术(共39张PPT)
1、激光比长仪 激光比长仪采用激光器作光源，通过光波干预比长的方法来检定基准米尺， 即通过激光干预仪实现基准米尺和光波波长比较。由于激光波长具有高度的 稳定性，其复现精度可达±5x10-8以上，所以可用激光波长作长度基准。同 时，激光干预仪的输出信号易于实现光电转换，这样就提供了实现动态自动 测量的可能性，从根本上解决了检定基准米尺的精度与效率的问题。
此干预仪的水平位移测量半径为25m,测量倾斜角为 ±45º，目标镜最大移动速度为2m/s，测量分辨力为 0.1µm。
8
2
➢ 激光干预测长的应用
3、激光小角度干预仪
激光小角度干预仪是利用激光干预测位移和三角正弦 原理来测量角度的仪器。左图是激光小角度干预仪测 角原理图。激光器1发出的激光光束经分光镜3分成两 路，一路沿光路a射向测量棱镜2，一路沿光路b射向参 考镜4。当棱镜在位置I时，沿光路a前进的光束经角锥 棱镜反向后，沿光路c射向反射镜5，并沿原路返回至 分光镜，与从b路返回的参考光束会和而产生干预。当 棱镜移动到位置II后，沿光路a前进的光束由于棱镜II 及平面反射镜的作用，使它们仍按原路返回，不产生 光点移动，从而干预图形相对接收元件的位置保持不 变。根据干预测位移原理可以测出角锥棱镜在位置I和 位置II的位移H，假设棱镜转动半径R，便可根据三角 正弦关系求出被测角α。位移为：H=Kλ/4， α=arcsinH/R，式中，R为棱镜转动半径。
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1 概要
2 激光干预测量长度和位移 3 激光外差干预测量技术 4 激光移相干预测量技术 5 激光散斑干预测量技术 6 激光光纤干预测量技术
7 激光多波长干预测量技术
13
3 ➢ 为什么要用激光外差干预？
一般单频激光干预仪精度较高，但在测量时对环境有较高要求，不允许干预仪两臂 的光强有较大变化，干预条纹光强的变化总要以计数器平均触发电平为中心对等分 布，如图〔a〕所示。
物理实验技术中的激光干涉测量技巧
物理实验技术中的激光干涉测量技巧激光干涉测量技术在物理实验中被广泛应用，具有高精度、非接触、高速测量等特点。
本文将介绍激光干涉测量技术的原理、常见应用以及相关的技巧。
一、激光干涉测量技术的原理激光干涉测量主要利用激光的波动性以及光的相位差来测量被测量体的形状、振动、位移等参数。
具体而言，激光束从激光器发出后经由光学系统进行整形、调节，并通过分束镜将激光分成两束光线，分别射向被测量体的不同部位。
被测量体上的反射光线再经由反射镜汇聚到合束镜并通过合束镜合并成一束，最终再通过干涉仪的光程差计算出被测物体的形状、位移等参数。
二、激光干涉测量技术的应用1. 表面形貌测量：激光干涉测量技术可以用于测量各种物体的表面形貌，如微观表面粗糙度、形状等。
通过激光干涉测量技术可以获取高精度、非接触的表面形貌信息，对于材料加工、制造工艺等领域具有重要意义。
2. 振动测量：激光干涉测量技术可以用于测量物体的振动状态，如机械结构的振动、声学振动等。
通过激光束的干涉效应可以实时地观测物体的振动状态，并得到相关参数，对于振动分析与控制具有重要意义。
3. 位移测量：激光干涉测量技术可以用于测量物体的位移。
通过激光束的干涉效应可以实时地测量物体的位移，具有高精度、高灵敏度的特点，可以应用于位移传感、结构变形检测等领域。
三、激光干涉测量技术的技巧1. 技术参数的选择：在进行激光干涉测量时，需要根据被测对象的特点选择合适的激光波长、功率、光斑直径等参数。
不同的被测对象需要不同的技术参数来保证测量的准确性和稳定性。
2. 光路设计与调整：激光干涉测量技术中的光学系统是非常重要的，合理的光路设计和调整对于获得准确的测量结果至关重要。
要注意对光路的稳定性、光斑的均匀性、光束的聚焦等问题，以保证测量的精度和可靠性。
3. 干涉信号处理：激光干涉测量所得到的干涉信号含有丰富的信息，但也伴随着一定的噪声。
因此，在信号处理时需要注意对干涉信号进行滤波、放大、数字处理等操作，以提高信噪比和测量精度。
激光干涉法测量距离的原理
激光干涉法测量距离的原理
激光干涉法是一种使用激光光束测量距离的方法，其基本原理是利用光的干涉现象来确定被测距离的长度。
具体原理如下：
1. 光的干涉：
光是一种波动，当两束光波相遇时，它们会产生干涉现象。
干涉分为两种情况：构成干涉条纹的激光光束互相增强，即互相叠加形成明亮的条纹区；当两束光波相位相差半个波长时，它们互相抵消，形成暗区。
2. 激光干涉测量原理：
激光干涉法使用两束激光光束，其中一束作为参考光束，另一束照射到目标上形成反射光束。
将这两束光束重新叠加，当它们的光程差等于整数倍的波长时，会产生干涉条纹。
3. 光程差的计算：
光程差是指两束光束从发射点到接收点的光程长度差。
在激光干涉法中，可以通过改变一束光束的光程来测量被测目标的距离。
具体计算公式为：
光程差= 2 ×(被测距离+ 偏移量)
4. 干涉条纹的观测：
通过观察干涉条纹的数量和形态变化，可以确定被测距离的长度。
例如，当被测距离增加时，由于光程差的变化，会导致干涉条纹的移动或变宽，通过测量干涉
条纹的变化可以确定距离的变化。
激光干涉法测量距离的原理是利用光波的干涉现象来测量光程差的变化，进而确定被测目标的距离。
由于激光光束具有相干性和定向性，因此激光干涉法具有高精度和高分辨率的特点，被广泛应用于距离测量和位移测量等领域。
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激光干涉测量xxxxxxxxxxxxxxx 摘要：干涉测量技术是以光波干涉原理为基础进行测量的一门技术。
20世纪60年代以来，由于激光的出现、隔振条件的改善及电子与计算机技术的成熟，使干涉测量技术得到长足发展。
本文介绍了激光干涉的基本原理。
关键词：激光干涉测量双频激光干涉仪由于科学技术的进步，干涉测量技术已经得到相当广泛的应用。
一方面因为微电子、微机械、微光学和现代工业提出了愈来愈高的精度和更大的量程，其它方法难以胜任；另一方面因为当代干涉测量技术本身具有灵敏度高、量程大、可以适应恶劣环境、光波和米定义联系而容易溯源等特点，因而在现代工业中应用非常广泛。
激光的出现在世界计量史上具有重大的意义。
用稳频的氦氖激光器作为光源，由于它的相干长度很大，干涉仪的测量范围可以大大的扩展；而且由于它的光束发散角小，能量集中，因而它产生的干涉条纹可以用光电接收器接收，变为电讯号，并由计数器一个不漏的记录下来，从而提高了测量速度和测量精度，比如说我国自行设计与制造的以氦氖激光器作为光源的光电光波比长仪，可以在20分钟之内把1米线纹尺上1001条刻线依次自动鉴定完毕，精度达到±0.2μm，这就是激光干涉仪的成功例证。
一、激光干涉仪的介绍激光干涉仪，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，有单频的和双频的两种。
1、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。
2、双频激光干涉仪双频激光干涉仪是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪，，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。
单频的激光仪最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。
这是因为单频激光仪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。
双频激光干涉仪克服了这一弱点，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。
二、干涉仪的应用原理介绍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：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fl和f2 的振动平面相互垂直，当两个线偏振光经过参考分光镜3时，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。
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。
在可逆计数器中与参考信号(f1-f2)相减，棱镜每移动半个波长，光程变化是整个波长。
测得的位移是l=λ/2×N，经计算机处理，所测得的位移值可在计算机显示器上读出。
位移量测量原理如图11-3所示。
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。
迈克尔逊干涉仪是激光干涉测长系统的核心部分，其分光器件、反射器件和总体布局有若干可能的选择。
干涉仪的分光器件原理可以分为分波阵面法、分振幅法和分偏振法等。
激光干涉测长系统的另一个重要组成部分是干涉条纹计数与测量结果处理系统。
干涉仪在实际测量位移时，由于测量反射镜在测量过程中可能需要正反两个方向的移动，或由于外界振动，导轨误差等干扰，使反射镜在正向移动中，偶然有反向移动，所以干涉仪中需设计方向判别部分，将计数脉冲分为加和减两种脉冲。
当测量镜正向移动时所产生的脉冲为正脉冲，而反向移动时所产生的脉冲为减脉冲。
将这两种脉冲送入可逆计数器进行可逆计算就可以获得真正的位移值。
如果测量系统没有判向能力，光电接收器接收的信号是测量镜正反两方向移动的总和，就不代表真正的位移值。
另外为了提高仪器分辨力，还要对干涉条纹进行细分。
为达到这些目的，干涉仪必须有两个位相差为90度的电信号输出，一个按光程的正弦变化，一个按余弦变化。
所以，移相器也是干涉仪测量系统的重要组成部分。
常用的移相方法有机械移相，翼形板移相，金属膜移相和偏振法移相。
存在的问题： 1、稳定激光的工作环境。
保证系统有一个好的工作环境，特别是从保证激光频率稳定角度出发，要保证系统的工作环境相对稳定。
1、激光干涉在长度测量中的应用高精度7m万能测长机是一种由激光干涉系统、光学高精度系统、精密机械、电气驱动、微机控制和计量管理相结合的大型长度计量仪器，其结构如图2-10所示。
光学测量原理在前面已经论述，测量原理图所示。
如图2、激光干涉在位移测量中的应用布朗布维尔干涉仪的工作原理如图2-14所示。
从激扩光器1发出的平行光束，经望远镜系统2束分，被镀有半透反射膜的分光镜3成两路，分别投射到可动角锥棱镜9和固定角锥棱镜10上。
再经分光镜3会合的两支光束投射到棱镜6上，棱镜6按波阵面把光束分成两部分。
在光电接收器4与8前，安装两个光阑5与7，把干涉条纹分成两部分，相互间错开0.25条条纹宽度。
为了使干涉光束之间形成某个楔角，从而达到所要求的条纹宽度和方向，采用楔形板11。
反射镜13和毛玻璃12构成目视窗，用于调整仪器时观察干涉条纹。
这种激光器望远镜系统分光镜一光电接收器干涉仪的特点是：● 从干涉仪出来的光束，不会返回到激光1中，从而保证了激光器的稳定工作。
● 由于激光具有高单色性，因此在干涉仪的光路中，不需要一般迈克尔逊干涉仪都有的 用于补偿两支光路中玻璃厚度不相等的补偿板。
● 由于激光具有很小的发散性，在干涉仪的两支光路不相同的情况下，干涉图样对比度 还是很好的。
在该干涉仪中，可动角锥棱镜9的位移量可通过数字读数0.1μm ，最小读数值测量范围为1m 。
3、激光干涉在角度测量中的应用小角度测量系统的结构如图3-13所示，图中2玻片3用于调整0光与e 光强度平衡，透镜的数值孔径根据测量灵敏度由式选择。
反射面由两块反射镜组成，其中与压电陶瓷连为一体，可作高频振动。
反射光经原路返回，在透镜焦面会合，成为椭圆偏振光，经波片变为线偏振光。
其偏振方向为（推导从略）2-L T δϕ=式中∆=λπδ2，则∆=d d λπϕ。
即光程差变化一个波长，相位变化，π线偏振光方位角转过π，条纹变化一个周期。
当反射面有一个角位移θ时，合成偏振光光程差变化∆d ，经检偏器可观察到干涉条纹的变化，检出条纹变化量即可得知角位移量。
4、光线基准双频激光干涉法 测量原理如图所示。
两束偏振面相互正交、频率为1f 和2f 的激光束经分光组件1射向渥拉斯顿棱镜2，渥拉斯顿棱2将1f 和2f 两束光分开成夹角ϕ2射向双面反射镜3，双面反射镜的夹角为ϕ2补角，即光束1f 和2f 垂直射向双面反射镜的两个面，然后光束从双面反射镜返回到渥拉斯顿棱镜上会合，再由分光组件返回进行拍频、接收、计算机处理等。
当渥拉斯顿棱镜固定不动，双面反射镜沿被测表面x 向移动时（或反之，双面反射镜固定不动，渥拉斯顿棱镜沿被测表面移动时），如果双面反射镜在y 向无位移，仪器显示值不变；如果被测表面不平，则当双面反射镜沿x向移动时，将同时有 y的位移，则此时1f和2f两路光光程不等，仪器显示值便有变化。
5、共模抑制干涉仪He-Ne激光器发出的线偏振光经扩束、准直，透过半波片和分光棱镜BS进入测量头。
该测量头由两部分组成，一部分为双焦透镜分束器L1，它由一块束器石英凹透镜和两块玻璃凸透镜胶合而成，石英晶体光轴设计成与透镜轴垂直，通过合理选择三透镜参数，使分束器对O光（寻常光）光焦度为正，对e光（非寻常光构）的光焦度为零；测量头的另一部分为L、3L成的开普勒望远镜系统。