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? ? 激光干涉儀是激光的應(yīng)用之一,它以激光波長為已知長度,利用邁克爾遜干涉系統(tǒng)測量位移的通用長度測量。激光干涉儀除了可以用來測量長度以外,如果配合各種折射鏡、反射鏡等來作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測量工作,可作為精密工具機(jī)或測量儀器的校正工作。
? ? 1960年,Maiman研制成功第一臺紅寶石激光器,從此,激光干涉測量被廣泛地用于長度、角度、微觀形貌、轉(zhuǎn)速、光譜等領(lǐng)域,并和微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)集成,成為現(xiàn)代干涉儀。
? ? 1982年,G·Binning和Rohere研制成功掃描隧道顯微鏡,1986年發(fā)明原子力顯微鏡,1986年獲得諾貝爾獎,從此開始了干涉儀向納米、亞納米分辨率和精度前進(jìn)的新時代。
? ? 由于激光具有極好的時間相干性,因此,據(jù)此研發(fā)了多種激光干涉儀,包括單頻激光干涉儀、雙頻干涉儀、半導(dǎo)體激光干涉儀、法布里-珀羅干涉儀、X射線干涉儀等。
本文簡要介紹一下激光干涉儀在如下幾個領(lǐng)域的應(yīng)用情況。
? ? 1.?位移傳感器
? ? 激光干涉儀在位移傳感器檢定中的應(yīng)用已成為一大發(fā)展趨勢,其特點(diǎn)是測量精度快、反應(yīng)速度快、易于數(shù)字化測量。在測量中設(shè)計一個精密導(dǎo)軌,將反射鏡同被測傳感器放在一起同步檢測,從而形成對比,位移傳感器自動檢定系統(tǒng)與HP干涉儀對定位移進(jìn)行測試對比,得出往復(fù)測試實驗結(jié)果。
? ? 2.?數(shù)控機(jī)床檢定中的應(yīng)用
? ? 隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的普及,采用激光干涉儀對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定位精度檢測已經(jīng)成為目前公認(rèn)的高效、高精度的檢測方法。激光干涉儀可用于精密機(jī)床、大規(guī)模集成電路加工設(shè)備等在線位置測量、誤差修正和控制,其中雙頻激光干涉儀應(yīng)用最多。與傳統(tǒng)的檢定方法相比,激光干涉儀具有較高的精度和效率,并能及時處理數(shù)據(jù),為機(jī)床誤差修正提供依據(jù),位置精度是機(jī)床的重要指標(biāo),目前各國機(jī)床檢定標(biāo)準(zhǔn)中都推薦使用激光干涉儀。雙頻激光干涉儀在機(jī)床中的應(yīng)用是其它傳統(tǒng)測量手段難以實現(xiàn)和替代的。
? ? 未來,激光干涉儀可從光源、探測器、信號處理系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等方面進(jìn)行發(fā)展,從測量數(shù)據(jù)的可靠性、精確性,以及測量儀器的便攜性等,不斷改善激光干涉儀的各項性能。