激光干涉儀的測量方法

㈠ 激光干涉儀的最大測量長度是多少CM

激光干涉儀具有測量精度高、測量范圍大、測量速度快、最高測速下解析度高等優點，結合不同的光學鏡組，可實現線性測長、角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等幾何參量的高精度測量。

目前市場上國內中圖儀器激光干涉儀線性測長距離都在80米，具體測量參數如下：

測量距離：(0~80)m (無需遠距離線性附件)

測量精度：0.5ppm (0~40)℃

測量分辨力：1nm

測量最大速度：4m/s

㈡ 激光干涉的測溫方法一般使用在什麼地方

紅外測溫儀發出的紅光是激光,用於指示測量方向,有的還可以標明測溫范圍大小；測溫的原理：任何物體都會發出紅外輻射,輻射的大小與其自身的溫度成正比,溫度越高輻射越強,通過測量紅外輻射強度,間接測量物體溫度.

㈢ 激光干涉儀的工作原理是什麼用來測量機床精度與校正機床有哪些優勢與劣勢

激光干涉儀，對於機床的精準測量與校正提供了有效的解決方案。

能同時進行三維數據測量，其距離方向（Z軸）的測量值為納米精度。此方案適用於質量監控，特別是在機床的校準方面。

優點：測量精確度高，友好的用戶界面和完整的數據記錄以及存檔。產品的性價比高。

缺點：設置干涉儀時需格外小心。激光光束在測量期間不允許被中斷。

激光發射器，激光接收器（PSD）和均衡器都集成在µLine F1中。

StatusPro的干涉儀是雙頻激光干涉儀，其頻率差為7M。

可以通過手動，半自動或全自動的方式進行測量點的數據採集。友好的用戶界面，各個組件之間全部為無線藍牙連接。優秀的軟體能自動生成G代碼與均衡表，無需復雜的轉換。除了普遍生成的格式，還為客戶提供特定的控制變數進行使用，例如：Siemens，Fanuc和Haidenhain。

軟體生成的測量報告和圖表完全符合ISO/DIS 230和PN-93 M55580的標准。統計結果是按照ISO230-2（歐洲），VDI/DGQ 3441（德國），NMTBA（美國），BSIBS 4656條款16（英國），PN-93 M5580（波蘭）的標准進行制訂和存儲的。

原理簡介

其基本原理是依據光波的疊加。從激光發射器射出的激光被分光器分為兩束激光。一束激光經過固定反射器被偏轉從而反射回激光接收器，成為參考激光（如圖：紅色的激光）。另一束激光通過分光器（如圖：還是紅色的激光）和移動反射器（如圖：綠色的激光）成為測量激光。參考激光和測量激光通過分光器後匯合（光波疊加）並彼此干涉的被激光接收器所接收。以此稱為干涉儀。

參考激光是固定不動的，而測量激光會隨著移動反射器的移動而變化。

相長干涉：如果兩束激光相位相同，測量光波會疊加增強，表現為亮的干涉條紋。

相消干涉：如果兩束激光相位相反，測量光波會疊加抵消，表現為暗的干涉條紋。

㈣ 激光測量方法的應用

激光的高亮度、高相乾性和高準直性，提高了測量的精度（已達納米量級），提高了測量的層次，促進了測量智能化的進程。

5.8.3.1 地殼應變的激光干涉調製法測量

採用高靈敏度的測量手段監測地殼應變，對地震、滑坡等自然災害的早期預報具有重要意義。若採用激光干涉並結合圖像調制和相位檢測技術，可使地殼應變的測量靈敏度，較之傳統石英伸縮儀高出若干個數量級。

由構造和非構造營力引起的各種重大自然災害，一般說來具有地殼應變反常前兆。採用高靈敏度的測量儀器，精確監測地殼應變情況，是捕捉自然災害前兆進行早期預報的重要手段。目前國內外已觀測到的地震時較高頻率的斷層活動所引起的應變階，大約只有10^-8～10^-9量級，而震前所引起的應變階則更小。作為震前監測與預報，則要求儀器具有更高的靈敏度。由國家地震局與比利時皇家天文台合作研製的石英伸縮儀，是我國20世紀90年代採用的儀器中最好的，其最高靈敏度也只有10^-9～10^-10量級。因此，長期以來，國內外學者一直致力於更新地殼應變測量方法的研究。

採用激光干涉的方法測量微小位移，被廣泛應用於許多領域。尤其是在引力波探測方面，目前已能探測到10 ^-14 cm的微小位移。如將這一技術應用到地殼應變測量，可使現有的靈敏度提高若干個數量級，它不僅能為地球物理理論提供精確的實驗數據，更重要的是可直接用於對地震和水庫大壩滑坡的早期監測預報。

5.8.3.2 利用原子干涉儀測量重力加速度

20世紀90年代，美籍華裔物理學家、1997年諾貝爾物理學獎獲得者、美國斯坦福大學朱棣文教授領導的小組，根據原子干涉原理，解析度達到Δg/g=10^-10，成功地測定了地球的重力加速度，可以測出0.1×10^-8m/s²的重力加速度變化情況。根據原子干涉原理，測定重力加速度的裝置，用激光減速和冷卻的原子束製作的干涉儀來測定加速度將是合適的。高精度重力儀可在一個固定台站或幾個固定台站上觀測幅度很小的非潮汐重力隨時間的變化情況，或者在特殊的地區或幾個剖面上每隔一定時間進行觀測，其結果可能反映與地殼運動、地球深部物質的運動有關的現象。將來，原子重力儀也許有可能取代超導重力儀，在勘查地球物理和環境地球物理方面發揮作用。例如，圈定油田范圍和油田開發的監測，以及地面沉降的監測等。

5.8.3.3 激光水下成像技術

激光水下成像是利用激光和成像設備，進行水下目標成像的技術。該技術基於藍綠激光處於水中的傳輸「窗口」，通過激光器發射脈沖激光或連續激光，測量由水下目標反射回來的反射源信息，達到對目標的位置、形狀和特性的了解。

理論上，激光水下成像的距離可達上百米，目前在海水中的垂直成像（或水平、傾斜）的實際有效距離可以達到30 m。

激光水下成像技術除應用於軍事的目的外，在水下環境監測、水下走私監視、海底地貌與地質調查、水下工程檢修與安裝、石油勘探鑽井定位、海洋生物研究等領域都具有重要的實用價值。

激光是一種光源亮度高、方向性好、單色性強的相干光源，可以大大提高水下能見度。但是，激光在水中傳播時，後向散射效應隨著距離的增大而增強。若超過某一距離，由於散射光的積累效應，散射光殘留於接受器件的光陰極，有用的信號被散射光所淹沒，將影響識別目標。因此，有效地克服後向散射是激光水下成像技術必須解決的關鍵問題。

（1）距離選通技術的原理

距離選通技術是利用激光高能量、高方向性和窄脈沖寬度的特點。

其工作原理是：激光器發射很強的光脈沖，通過透鏡射向觀測區，到達目標後被反射回來進入光學接收系統。當激光脈沖處於往返途中的時間內，水下激光探測系統的接收器選通門或光閘關閉；當反射光到達接收機一瞬間，選通門開啟，使目標反射信號進入圖像增強器被放大，並由顯示系統顯示圖像，因而從時間上把後向散射分開去除。

距離選通技術可消除大部分後向散射光的影響，在觀察遠距離水下目標時，可以通過增加激光功率和改進激光信號接收器的靈敏度，達到提高目標的解析度和圖像質量。而且，可在不同的時間進行曝光或用多個CCD同時攝像，獲取水下不同深度的圖像信息。距離選通技術要求激光器具有窄的脈沖寬度，以便更好地將脈沖信號同後向散射分開；選通開關的選通寬度應盡可能接近激光脈寬，以保證僅使目標反射光全部進入接收器，從而提高信噪比。

（2）視場掃描技術

視場掃描技術是充分利用激光的高方向性特點，把激光器與接收機設置在2個間距一定距離的地方，使照明光束掃描線與接收機視線在被觀察區域相交成一定角度。用激光器發射連續的極窄的激光束掃描目標，目標反射光連續返回並在顯像管上顯示目標圖像，這樣使後向散射光盡可能少地進入接收機中，即從空間上將目標反射光與整個視場的後向散射光分離開來。

視場掃描技術的關鍵是實現掃描光束與接收視線的同步。實際系統中大多使用的是機械同步方式。該同步掃描機構的特點是：把2個反射鏡剛性地安裝在同一馬達轉軸的兩端，一端反射鏡用於激光束掃描，另一端反射鏡將掃描景物的反射光折轉到接收器中。由於2個反射鏡由同一馬達轉軸驅動，所以能保持兩者同步。這種機械同步掃描機構緊湊，只要裝調准確，同步精度就高。

（3）激光水下成像系統

激光水下成像系統由計算機控制台、激光發射器、延遲發生器（或同步裝置）、圖像感測器、視頻記錄儀或顯示器及其控制板卡組成。其中核心部分是光發射器和光接收器。光接收部分一般採用CCD（或ICCD）進行成像。當用距離選通技術進行成像時，光發射系統多採用倍頻Nd：YAG激光器發射脈沖激光；當用同步掃描技術進行成像時，發射系統多採用氬離子激光器發射連續激光。

激光水下成像系統的接收機要求具有高的空間解析度和量子效率，雜訊低，孔徑大，有足夠的增益動態范圍；激光器應滿足激光工作波長與海水的透射「窗口」相匹配的基本要求。

下面分別介紹幾種典型的激光水下成像系統及其應用能力。

加拿大LUCIE激光水下成像系統

該系統是加拿大瓦爾卡捷國防研究院研製的。它使用二極體泵浦的Nd：YAG激光器，經KDP晶體倍頻（倍頻效率60%）後輸出波長為0.532μm；脈沖重復率2 kHz，脈沖寬度8 ns，平均輸出功率80 mW；水中光束發散度60 mrad。光接收採用二級微通道板增強的級聯式CCD攝像機，增益范圍在500～1×10⁶之間可變，CCD的閾值靈敏度1×10^-7lx，有效像素為個數488×380，每個像素尺寸為12μm×18μm。工作時，激光器、攝像機、計算機和控制電子裝置分別裝在3個充滿氮氣的直徑為30 cm、長60 cm的圓筒內。採用選通方式工作，可在深度為200 m的海下工作，通過視頻電纜（視頻寬度為7 MHz）把圖像傳到艦船上。

美國SM2000激光水下成像系統

該系統是美國西屋電氣公司研製的。光源是氬離子氣體激光器，輸出0.4880μm和0.5145μm的連續激光，功率為1.5 W。SM2000系統的激光器、掃描器和接收機裝在同一耐壓圓筒內，尺寸長1.75 m，直徑0.279 m；顯示和控制台在船上。採用同步掃描方式工作，角掃描范圍15°～17°可變，攝像的前進速度為0.5～6節。該系統進行了多次的海下試驗，其最大的工作深度為1 524 m，試驗時攝取了多幅海底飛機殘骸的照片。

華中科技大學水下激光成像系統

水下激光成像系統（昌彥君博士的），在船池進行了距離選通方式的激光水下成像實驗。

系統使用的光源是閃光燈泵浦的Nd：YAG脈沖激光器，波長為1.064 μm，經倍頻後為0.532 μm，處於水的透射「窗口」，經Q開關產生短脈沖；輸出波長為532 nm、脈寬5～10 ns、峰值功率2 MW的脈沖激光；重復頻率為100 Hz；激光模式為偏振、低階模。接收機為ANDOR公司的像增強型的CCD（ICCD），其有效像素為578×385，每個像素為22μm²，A／D轉換頻率最大為1 MHz；像增強陰極直徑18 mm，可對180 nm～850 nm波長進行工作，有10種增益強度選擇，最大為3800 ns；最小門控時間為3.8 ns；在選通與非選通兩種方式下都可工作。多功能輸入輸出盒用來輔助控制卡輸出需要的控制信號，對各儀器之間的信號傳輸做出相應的轉換。延遲發生器用來保持脈沖激光器與圖像信號接收器（ICCD）之間的同步，以達到選通的目的。

㈤ 雷尼紹激光干涉儀回轉軸精度的測量方法

雷尼紹激光干涉儀測量回轉軸精度時，需要轉台附件（XR20-W）配合使用，此外還需要使用角度干涉鏡。如果你使用的是有線轉台附件（RX10），則還需要使用角度反射鏡。
測量回轉軸精度時，
第一步，需要將轉台附件的中心，與回轉軸中心對齊（偏差在1mm之內）。
第二步，搭好光路。
第三步，可以運行測量軟體進行測量。

㈥ 簡述激光單路干涉測位移原理

激光干涉儀將光學精密測試原理 與電子技術相結合，可實現快速、高精度測量，廣泛應運用於精密製造、測試計量領域。目前激光干涉儀普遍可以實現納米精度，但由於干涉測量容易受到環境條件 干擾，且在納米測量中需進一步提高信號質量與信號處理方法，故目前激光干涉儀結合電子技術不斷提出新原理、新結構，力求干涉系統的可靠性與微型化，提高幹 涉儀的實際應用性能。 論文在分析現有典型激光干涉儀原理的基礎上，根據偏振光邁克爾遜干涉儀的基本結構，研究了基於相位調制的激光干涉測量方法，該方法通過單路調制干涉信號即 可實現高倍細分與辨向，從信號處理的角度在一定程度上減少了多路信號處理的部分誤差，結構簡單，可實現高精度測量。 論文分析了相位調制激光干涉位移測量系統的結構和組成部分，包括光路部分和信號處理部分。信號處理部分包括PZT驅動、光電信號轉換和信號解調部分。光路 部分基於偏振光干涉測量系統，PZT對其中一路光束進行周期光程調制，獲得相位周期調制信號，信號通過光電轉換電路實現對光強信號的光電轉換及放大處理。 然後將信號送入計算機，對得到的相位調制信號進行解調，用LabVIEW軟體實現信號的位移測量。 最後對本系統進行了搭建和調試，對系統的測量結果與Renishaw公司XL-80激光干涉儀作了對比,證明了系統的有效性。本設計提出的相位調制激光干 涉位移測量系統既保留了傳統激光干涉儀的簡便結構，還在很大程度上提高了系統測量靈敏度和測量精度。

㈦ 激光干涉儀的應用

SJ6000激光干涉儀主要應用如下：

1. 具有實現線性、角度、直線度、垂直度等幾何量的檢測功能。可以檢測數控機床、三坐標測量機等精密運動設備運動導軌的線性定位精度、重復定位精度等；同時也能檢測運動導軌的俯仰角、扭擺角、垂直度和直線度；並可以校準機床的回轉軸。

2. 可根據用戶設定的補償方式自動生成誤差補償表，滿足機床誤差修正的要求。

3. 具有動態測量（位移-時間曲線、速度-時間曲線、加速度-時間曲線）及測量振幅和頻率分析的功能，可進行機床振動測量與分析，滾珠絲桿的動態特性分析，驅動系統的響應特性分析，導軌的動態特性分析等。

4. 內置國內外通用的標准，如國標（GB）、ISO（國際）、BS（英制）、美標、DIN（德標）、JIS（日標）等。可依據各種不同的機床標准分析處理數據，並可列印相應的曲線圖和數據報告。

㈧ 什麼是激光干涉儀

激光干涉儀以光波為載體，其光波波長可以直接對米進行定義，且可以溯源至國家標准，是迄今公認的高精度、高靈敏度的測量儀器，在高端製造領域應用廣泛。

SJ6000激光干涉儀具有測量精度高、測量范圍大、測量速度快、最高測速下解析度高等優點，結合不同的光學鏡組，可實現線性測長、角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等幾何參量的高精度測量。在SJ6000激光干涉儀動態測量軟體配合下，可實現線性位移、角度和直線度的動態測量與性能檢測，以及進行位移、速度、加速度、振幅與頻率的動態分析，如振動分析、絲桿導軌的動態特性分析、驅動系統的響應特性分析等。

激光干涉儀是用以測量含有運動導軌如機床、三坐標、直線電機、自動化設備機器人等的運動精度，並可以對其運動導軌的精度誤差進行補償。

㈨ 激光干涉儀的介紹

SJ6000激光干涉儀產品具有測量精度高、測量速度快、最高測速下解析度高、測量范圍大等優點。通過與不同的光學組件結合，可以實現對直線度、垂直度、角度、平面度、平行度等多種幾何精度的測量。在相關軟體的配合下，還可以對數控機床進行動態性能檢測，可以進行機床振動測試與分析，滾珠絲桿的動態特性分析，驅動系統的響應特性分析，導軌的動態特性分析等，具有極高的精度和效率，為機床誤差修正提供依據。

激光干涉儀是以光波為載體，以光波波長為單位的一種計量測試方法，是公認的高精度、高靈敏度的檢測手段，在高端製造領域應用廣泛。