激光干涉仪的测量方法

㈠ 激光干涉仪的最大测量长度是多少CM

激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分辨率高等优点，结合不同的光学镜组，可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。

目前市场上国内中图仪器激光干涉仪线性测长距离都在80米，具体测量参数如下：

测量距离：(0~80)m (无需远距离线性附件)

测量精度：0.5ppm (0~40)℃

测量分辨力：1nm

测量最大速度：4m/s

㈡ 激光干涉的测温方法一般使用在什么地方

红外测温仪发出的红光是激光,用于指示测量方向,有的还可以标明测温范围大小；测温的原理：任何物体都会发出红外辐射,辐射的大小与其自身的温度成正比,温度越高辐射越强,通过测量红外辐射强度,间接测量物体温度.

㈢ 激光干涉仪的工作原理是什么用来测量机床精度与校正机床有哪些优势与劣势

激光干涉仪，对于机床的精准测量与校正提供了有效的解决方案。

能同时进行三维数据测量，其距离方向（Z轴）的测量值为纳米精度。此方案适用于质量监控，特别是在机床的校准方面。

优点：测量精确度高，友好的用户界面和完整的数据记录以及存档。产品的性价比高。

缺点：设置干涉仪时需格外小心。激光光束在测量期间不允许被中断。

激光发射器，激光接收器（PSD）和均衡器都集成在µLine F1中。

StatusPro的干涉仪是双频激光干涉仪，其频率差为7M。

可以通过手动，半自动或全自动的方式进行测量点的数据采集。友好的用户界面，各个组件之间全部为无线蓝牙连接。优秀的软件能自动生成G代码与均衡表，无需复杂的转换。除了普遍生成的格式，还为客户提供特定的控制变量进行使用，例如：Siemens，Fanuc和Haidenhain。

软件生成的测量报告和图表完全符合ISO/DIS 230和PN-93 M55580的标准。统计结果是按照ISO230-2（欧洲），VDI/DGQ 3441（德国），NMTBA（美国），BSIBS 4656条款16（英国），PN-93 M5580（波兰）的标准进行制订和存储的。

原理简介

其基本原理是依据光波的叠加。从激光发射器射出的激光被分光器分为两束激光。一束激光经过固定反射器被偏转从而反射回激光接收器，成为参考激光（如图：红色的激光）。另一束激光通过分光器（如图：还是红色的激光）和移动反射器（如图：绿色的激光）成为测量激光。参考激光和测量激光通过分光器后汇合（光波叠加）并彼此干涉的被激光接收器所接收。以此称为干涉仪。

参考激光是固定不动的，而测量激光会随着移动反射器的移动而变化。

相长干涉：如果两束激光相位相同，测量光波会叠加增强，表现为亮的干涉条纹。

相消干涉：如果两束激光相位相反，测量光波会叠加抵消，表现为暗的干涉条纹。

㈣ 激光测量方法的应用

激光的高亮度、高相干性和高准直性，提高了测量的精度（已达纳米量级），提高了测量的层次，促进了测量智能化的进程。

5.8.3.1 地壳应变的激光干涉调制法测量

采用高灵敏度的测量手段监测地壳应变，对地震、滑坡等自然灾害的早期预报具有重要意义。若采用激光干涉并结合图像调制和相位检测技术，可使地壳应变的测量灵敏度，较之传统石英伸缩仪高出若干个数量级。

由构造和非构造营力引起的各种重大自然灾害，一般说来具有地壳应变反常前兆。采用高灵敏度的测量仪器，精确监测地壳应变情况，是捕捉自然灾害前兆进行早期预报的重要手段。目前国内外已观测到的地震时较高频率的断层活动所引起的应变阶，大约只有10^-8～10^-9量级，而震前所引起的应变阶则更小。作为震前监测与预报，则要求仪器具有更高的灵敏度。由国家地震局与比利时皇家天文台合作研制的石英伸缩仪，是我国20世纪90年代采用的仪器中最好的，其最高灵敏度也只有10^-9～10^-10量级。因此，长期以来，国内外学者一直致力于更新地壳应变测量方法的研究。

采用激光干涉的方法测量微小位移，被广泛应用于许多领域。尤其是在引力波探测方面，目前已能探测到10 ^-14 cm的微小位移。如将这一技术应用到地壳应变测量，可使现有的灵敏度提高若干个数量级，它不仅能为地球物理理论提供精确的实验数据，更重要的是可直接用于对地震和水库大坝滑坡的早期监测预报。

5.8.3.2 利用原子干涉仪测量重力加速度

20世纪90年代，美籍华裔物理学家、1997年诺贝尔物理学奖获得者、美国斯坦福大学朱棣文教授领导的小组，根据原子干涉原理，分辨率达到Δg/g=10^-10，成功地测定了地球的重力加速度，可以测出0.1×10^-8m/s²的重力加速度变化情况。根据原子干涉原理，测定重力加速度的装置，用激光减速和冷却的原子束制作的干涉仪来测定加速度将是合适的。高精度重力仪可在一个固定台站或几个固定台站上观测幅度很小的非潮汐重力随时间的变化情况，或者在特殊的地区或几个剖面上每隔一定时间进行观测，其结果可能反映与地壳运动、地球深部物质的运动有关的现象。将来，原子重力仪也许有可能取代超导重力仪，在勘查地球物理和环境地球物理方面发挥作用。例如，圈定油田范围和油田开发的监测，以及地面沉降的监测等。

5.8.3.3 激光水下成像技术

激光水下成像是利用激光和成像设备，进行水下目标成像的技术。该技术基于蓝绿激光处于水中的传输“窗口”，通过激光器发射脉冲激光或连续激光，测量由水下目标反射回来的反射源信息，达到对目标的位置、形状和特性的了解。

理论上，激光水下成像的距离可达上百米，目前在海水中的垂直成像（或水平、倾斜）的实际有效距离可以达到30 m。

激光水下成像技术除应用于军事的目的外，在水下环境监测、水下走私监视、海底地貌与地质调查、水下工程检修与安装、石油勘探钻井定位、海洋生物研究等领域都具有重要的实用价值。

激光是一种光源亮度高、方向性好、单色性强的相干光源，可以大大提高水下能见度。但是，激光在水中传播时，后向散射效应随着距离的增大而增强。若超过某一距离，由于散射光的积累效应，散射光残留于接受器件的光阴极，有用的信号被散射光所淹没，将影响识别目标。因此，有效地克服后向散射是激光水下成像技术必须解决的关键问题。

（1）距离选通技术的原理

距离选通技术是利用激光高能量、高方向性和窄脉冲宽度的特点。

其工作原理是：激光器发射很强的光脉冲，通过透镜射向观测区，到达目标后被反射回来进入光学接收系统。当激光脉冲处于往返途中的时间内，水下激光探测系统的接收器选通门或光闸关闭；当反射光到达接收机一瞬间，选通门开启，使目标反射信号进入图像增强器被放大，并由显示系统显示图像，因而从时间上把后向散射分开去除。

距离选通技术可消除大部分后向散射光的影响，在观察远距离水下目标时，可以通过增加激光功率和改进激光信号接收器的灵敏度，达到提高目标的分辨率和图像质量。而且，可在不同的时间进行曝光或用多个CCD同时摄像，获取水下不同深度的图像信息。距离选通技术要求激光器具有窄的脉冲宽度，以便更好地将脉冲信号同后向散射分开；选通开关的选通宽度应尽可能接近激光脉宽，以保证仅使目标反射光全部进入接收器，从而提高信噪比。

（2）视场扫描技术

视场扫描技术是充分利用激光的高方向性特点，把激光器与接收机设置在2个间距一定距离的地方，使照明光束扫描线与接收机视线在被观察区域相交成一定角度。用激光器发射连续的极窄的激光束扫描目标，目标反射光连续返回并在显像管上显示目标图像，这样使后向散射光尽可能少地进入接收机中，即从空间上将目标反射光与整个视场的后向散射光分离开来。

视场扫描技术的关键是实现扫描光束与接收视线的同步。实际系统中大多使用的是机械同步方式。该同步扫描机构的特点是：把2个反射镜刚性地安装在同一马达转轴的两端，一端反射镜用于激光束扫描，另一端反射镜将扫描景物的反射光折转到接收器中。由于2个反射镜由同一马达转轴驱动，所以能保持两者同步。这种机械同步扫描机构紧凑，只要装调准确，同步精度就高。

（3）激光水下成像系统

激光水下成像系统由计算机控制台、激光发射器、延迟发生器（或同步装置）、图像传感器、视频记录仪或显示器及其控制板卡组成。其中核心部分是光发射器和光接收器。光接收部分一般采用CCD（或ICCD）进行成像。当用距离选通技术进行成像时，光发射系统多采用倍频Nd：YAG激光器发射脉冲激光；当用同步扫描技术进行成像时，发射系统多采用氩离子激光器发射连续激光。

激光水下成像系统的接收机要求具有高的空间分辨率和量子效率，噪声低，孔径大，有足够的增益动态范围；激光器应满足激光工作波长与海水的透射“窗口”相匹配的基本要求。

下面分别介绍几种典型的激光水下成像系统及其应用能力。

加拿大LUCIE激光水下成像系统

该系统是加拿大瓦尔卡捷国防研究院研制的。它使用二极管泵浦的Nd：YAG激光器，经KDP晶体倍频（倍频效率60%）后输出波长为0.532μm；脉冲重复率2 kHz，脉冲宽度8 ns，平均输出功率80 mW；水中光束发散度60 mrad。光接收采用二级微通道板增强的级联式CCD摄像机，增益范围在500～1×10⁶之间可变，CCD的阈值灵敏度1×10^-7lx，有效像素为个数488×380，每个像素尺寸为12μm×18μm。工作时，激光器、摄像机、计算机和控制电子装置分别装在3个充满氮气的直径为30 cm、长60 cm的圆筒内。采用选通方式工作，可在深度为200 m的海下工作，通过视频电缆（视频宽度为7 MHz）把图像传到舰船上。

美国SM2000激光水下成像系统

该系统是美国西屋电气公司研制的。光源是氩离子气体激光器，输出0.4880μm和0.5145μm的连续激光，功率为1.5 W。SM2000系统的激光器、扫描器和接收机装在同一耐压圆筒内，尺寸长1.75 m，直径0.279 m；显示和控制台在船上。采用同步扫描方式工作，角扫描范围15°～17°可变，摄像的前进速度为0.5～6节。该系统进行了多次的海下试验，其最大的工作深度为1 524 m，试验时摄取了多幅海底飞机残骸的照片。

华中科技大学水下激光成像系统

水下激光成像系统（昌彦君博士的），在船池进行了距离选通方式的激光水下成像实验。

系统使用的光源是闪光灯泵浦的Nd：YAG脉冲激光器，波长为1.064 μm，经倍频后为0.532 μm，处于水的透射“窗口”，经Q开关产生短脉冲；输出波长为532 nm、脉宽5～10 ns、峰值功率2 MW的脉冲激光；重复频率为100 Hz；激光模式为偏振、低阶模。接收机为ANDOR公司的像增强型的CCD（ICCD），其有效像素为578×385，每个像素为22μm²，A／D转换频率最大为1 MHz；像增强阴极直径18 mm，可对180 nm～850 nm波长进行工作，有10种增益强度选择，最大为3800 ns；最小门控时间为3.8 ns；在选通与非选通两种方式下都可工作。多功能输入输出盒用来辅助控制卡输出需要的控制信号，对各仪器之间的信号传输做出相应的转换。延迟发生器用来保持脉冲激光器与图像信号接收器（ICCD）之间的同步，以达到选通的目的。

㈤ 雷尼绍激光干涉仪回转轴精度的测量方法

雷尼绍激光干涉仪测量回转轴精度时，需要转台附件（XR20-W）配合使用，此外还需要使用角度干涉镜。如果你使用的是有线转台附件（RX10），则还需要使用角度反射镜。
测量回转轴精度时，
第一步，需要将转台附件的中心，与回转轴中心对齐（偏差在1mm之内）。
第二步，搭好光路。
第三步，可以运行测量软件进行测量。

㈥ 简述激光单路干涉测位移原理

激光干涉仪将光学精密测试原理 与电子技术相结合，可实现快速、高精度测量，广泛应运用于精密制造、测试计量领域。目前激光干涉仪普遍可以实现纳米精度，但由于干涉测量容易受到环境条件 干扰，且在纳米测量中需进一步提高信号质量与信号处理方法，故目前激光干涉仪结合电子技术不断提出新原理、新结构，力求干涉系统的可靠性与微型化，提高干 涉仪的实际应用性能。 论文在分析现有典型激光干涉仪原理的基础上，根据偏振光迈克尔逊干涉仪的基本结构，研究了基于相位调制的激光干涉测量方法，该方法通过单路调制干涉信号即 可实现高倍细分与辨向，从信号处理的角度在一定程度上减少了多路信号处理的部分误差，结构简单，可实现高精度测量。 论文分析了相位调制激光干涉位移测量系统的结构和组成部分，包括光路部分和信号处理部分。信号处理部分包括PZT驱动、光电信号转换和信号解调部分。光路 部分基于偏振光干涉测量系统，PZT对其中一路光束进行周期光程调制，获得相位周期调制信号，信号通过光电转换电路实现对光强信号的光电转换及放大处理。 然后将信号送入计算机，对得到的相位调制信号进行解调，用LabVIEW软件实现信号的位移测量。 最后对本系统进行了搭建和调试，对系统的测量结果与Renishaw公司XL-80激光干涉仪作了对比,证明了系统的有效性。本设计提出的相位调制激光干 涉位移测量系统既保留了传统激光干涉仪的简便结构，还在很大程度上提高了系统测量灵敏度和测量精度。

㈦ 激光干涉仪的应用

SJ6000激光干涉仪主要应用如下：

1. 具有实现线性、角度、直线度、垂直度等几何量的检测功能。可以检测数控机床、三坐标测量机等精密运动设备运动导轨的线性定位精度、重复定位精度等；同时也能检测运动导轨的俯仰角、扭摆角、垂直度和直线度；并可以校准机床的回转轴。

2. 可根据用户设定的补偿方式自动生成误差补偿表，满足机床误差修正的要求。

3. 具有动态测量（位移-时间曲线、速度-时间曲线、加速度-时间曲线）及测量振幅和频率分析的功能，可进行机床振动测量与分析，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。

4. 内置国内外通用的标准，如国标（GB）、ISO（国际）、BS（英制）、美标、DIN（德标）、JIS（日标）等。可依据各种不同的机床标准分析处理数据，并可打印相应的曲线图和数据报告。

㈧ 什么是激光干涉仪

激光干涉仪以光波为载体，其光波波长可以直接对米进行定义，且可以溯源至国家标准，是迄今公认的高精度、高灵敏度的测量仪器，在高端制造领域应用广泛。

SJ6000激光干涉仪具有测量精度高、测量范围大、测量速度快、最高测速下分辨率高等优点，结合不同的光学镜组，可实现线性测长、角度、直线度、垂直度、平行度、平面度等几何参量的高精度测量。在SJ6000激光干涉仪动态测量软件配合下，可实现线性位移、角度和直线度的动态测量与性能检测，以及进行位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析，如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。

激光干涉仪是用以测量含有运动导轨如机床、三坐标、直线电机、自动化设备机器人等的运动精度，并可以对其运动导轨的精度误差进行补偿。

㈨ 激光干涉仪的介绍

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。

激光干涉仪是以光波为载体，以光波波长为单位的一种计量测试方法，是公认的高精度、高灵敏度的检测手段，在高端制造领域应用广泛。