激光干涉儀原理與應用范文

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摘要：激光干涉儀已成為精密機床線性測量與補償的基準，本文以雷尼紹ML10激光干涉儀線性測量為例，從激光干涉儀測量原理分析入手，得出測量距離與波長和脈沖數之間的關系。敘述了環境因素對測量因素的影響，針對具體線性測量指出其定位精度和重復定位精度計算公式。并指出了在測量過程中應注意的問題。

關鍵詞：激光干涉儀；線性測量；波長；補償；定位精度

激光干涉儀是以激光波長為長度計量基準的高精度測量儀器，隨著雙頻激光干涉儀的出現，因其具有性能穩定、檢測精度高及數據可靠性好等優點，已成為高精密機械生產中校準及補償的標準儀器，在機械制造、金屬切削加工及航空航天等領域得到了廣泛的應用[1-2]。本文針對激光干涉儀檢測實例，從測量原理及環境因素入手，對其精度測量及補償原理進行深入研究，針對線性測量中定位精度和重復定位精度數據的求解進行了說明。具有一定的現實意義。

1測量原理

激光干涉儀有單頻和雙頻之分，單頻激光干涉儀受環境因素影響較大，一般用于特定環境的實驗室。雙頻激光干涉儀出現于20世紀七十年代，其應用頻率變化來測量位移，位移信息載于f1和f2的頻差上，對由光強變化引起的直流電平變化不敏感，抗干擾能力強。

2測試實例

實際工況測量圖如上圖3所示，該機床為全閉環機床，數據反饋裝置為光柵尺及其配套讀數頭。激光干涉儀為雷尼紹ML10激光干涉儀，數據測量時角錐反射鏡1與分光鏡固定在一起，安放在床身一端，角錐反射鏡2固定在移動端，測量過程中為將外界的影響減小到最小，應將角錐反射鏡2安放位置盡可能與讀數頭接近。檢測時確定了波長及激光干涉儀檢測到的脈沖數，獲得測量值就可以進行數據分析。

3結論

對雷尼紹激光干涉儀線性測量及補償原理進行了詳細探討,得出了測量距離與脈沖和波長數之間的關系，指出了測量過程中定位和重復定位的計算方法。激光干涉儀在線性測量過程中影響測量精度的因素非常多，為了獲得滿意的精度，在線性測量與補償時盡量將鏡頭組固定在與讀數頭同位置處，以實現精度測量及補償數據的穩定。 

參考文獻：

[1]楊新剛,黃玉美.激光干涉測長未對準誤差分析[J].光子學報,2010,39(02):311-315.

[2]薛梅,羨一民,于東升.激光干涉儀波長的自動實時補償[J].工具技術,2005,39(08):90-91.

[3]張建輝.激光干涉儀在提高數控機床定位精度中的應用[J].機床與液壓,2011,39(04):114-115.

[4]王哲,趙愛國,趙德云等.數控機床定位精度的綜合分析[J].機械設計與制造,2010(09):132-133.

[5]孫興偉,張春黨,張興偉等.數控機床定位精度檢測及補償方法的研究[J].機床與液壓,2014,42(23):93-96.

[6]GB/T17421[1].2-2000,數控軸線的定位精度和重復定位精度的確定[S].

作者：賈平平 單位：渭南師范學院數理學院