激光干涉測長技術(shù)ppt課件(已修改)
2025-01-20 00:40 本頁面
【正文】 第六章 激光干涉測長技術(shù) 自從 1802年楊氏 （ Thomas Young） 首先用實(shí)驗(yàn)方法研究光的干涉現(xiàn)象以來 ， 對(duì)光干涉的本質(zhì)及其應(yīng)用研究已延續(xù)近 200年的歷史 。 激光的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù) ， 微電子技術(shù)的發(fā)展給光干涉技術(shù)注入了新的活力 ， 并已成為現(xiàn)代光學(xué)中一個(gè)重要的分支 。 激光干涉測量技術(shù)不僅被廣泛用于對(duì)物體長度 、 角度 、 形狀 、 位移等幾何量的測量 ， 還可利用其測量原理對(duì)物理量 （ 如形變 、 速度 、 振動(dòng)等 ） 及光學(xué)系統(tǒng)特性 （ 如象差 ， 光學(xué)傳遞函數(shù) ） 等進(jìn)行測量 。 一 、 激光干涉測長的基準(zhǔn) 1975年召開的第十五屆國際計(jì)量大會(huì) “ 要求國際計(jì)量局和各國研究所繼續(xù)對(duì)這些引起輻射 （ 指甲烷和碘穩(wěn)定的氦氖激光波長 ） 進(jìn)行研究 ” 。 由于穩(wěn)頻技術(shù)的進(jìn)展 ， 甲烷和碘穩(wěn)定的氦氖激光波長值的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性都很高 ， 因之有可能取代 86Kr的波長而作為長度的自然基準(zhǔn) 。 在 1979年 6月召開的國際 “ 米 ” 定義咨詢委員會(huì)第六次會(huì)議上 ， 已提出了一個(gè) “ 米 ” 定義的建議草案 。 建議將 “ 米 ” 定義為 “ 平面電磁波在 1/299792458秒的時(shí)間間隔內(nèi)在真空中傳播的距離 ” 。 167。 61 激光干涉測長概述 二 、 激光干涉儀的特點(diǎn) 激光干涉儀 ， 除了具有經(jīng)典的邁克爾遜干涉測量系統(tǒng)的高精度 ，高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)外 ， 還具有以下特點(diǎn) 。 1． 實(shí)現(xiàn)了條紋計(jì)數(shù)自動(dòng)測量 。 2． 無需補(bǔ)償板 。 3． 角錐棱鏡的優(yōu)點(diǎn)得到充分利用 。 由于角錐棱鏡在運(yùn)動(dòng)時(shí)即使有小的轉(zhuǎn)動(dòng)也不影響反射光軸的方向 ，從而大大降低了對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的機(jī)械精度要求 。 由于反射光束和入射光束是非共軸的 ， 從而避免了反射光的干擾 。 4． 降低了對(duì)光闌的要求 。 由于激光單色性好 、 亮度高 ， 所以 ， 激光干涉系統(tǒng)對(duì)光闌的主要作用是減小激光器二次發(fā)散光束的影響和擋住背景雜散光 ， 它可安置在準(zhǔn)直光管物鏡的主焦點(diǎn)上 。 光闌的形式為小圓孔 。 5． 空氣折射率自動(dòng)測量與修正 。 一 、 基本測量公式 邁克爾遜雙光束干涉儀測長的公式為 （ 在真空中 ） （“增量法”測長） 當(dāng)介質(zhì)為空氣時(shí) ， 上式變?yōu)? 式中 L為被測長度 ， n是空氣折射率 ， λ0是真空中的波長 ， N是干涉條紋明暗變化的數(shù)目 。 167。 62 激光干涉儀設(shè)計(jì)
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