条纹计数干涉仪

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条纹计数干涉仪简介

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条纹计数干涉仪:设计了一种能自动适应不同背景光强的新型迈克尔逊干涉仪条纹计数器.利用光敏二极管将条纹的变化转化为电信号并与数控分压电路的输出进行差动放大,经施密特触发器整形后,送入单片机计数并显示.实验证明,本计数器可以适应不同的背景光强和光源光强,具有精确度高、操作简便、适应性强等优点.

条纹计数干涉仪特点

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用稳频的氦氖激光器作为光源,由于它的相干长度很大,干涉仪的测量范围可以大大的扩展;而且由于它的光束发散角小,能量集中,因而它产生的干涉条纹可以用光电接收器接收,变为电讯号,并由计数器一个不漏的记录下来,从而提高了测量速度和测量精度,比如说我国自行设计与制造的以氦氖激光器作为光源的光电光波比长仪,可以在20分钟之内把1米线纹尺上1001条刻线依次自动鉴定完毕,精度达到±0.2μm,这就是激光干涉仪的成功例证。

条纹计数干涉仪适用范围

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但是这种单频的激光仪并非完美,它的一个根本弱点就是受环境影响严重,在测试环境恶劣,测量距离较长时,这一缺点十分突出。其原因在于它是一种直流测量系统,必然具有直流光平和电平零漂的弊端。激光干涉仪可动反光镜移动时,光电接收器会输出信号,如果信号超过了计数器的触发电平则就会被记录下来,而如果激光束强度发生变化,就有可能使光电信号低于计数器的触发电平而使计数器停止计数,使激光器强度或干涉信号强度变化的主要原因是空气湍流,机床油雾,切削屑对光束的影响,结果光束发生偏移或波面扭曲。这种无规则的变化较难通过触发电平的自动调整来补偿,因而限制了单频干涉仪的应用范围,只有设法用交流测量系统代替直流测量系统才能从根本上克服单频激光干涉仪的这一弱点。
而双频激光干涉仪正好克服了这一弱点,它是在单频激光干涉仪的基础上发展的一种外差式干涉仪。和单频激光干涉仪一样,双频激光干涉仪也是一种以波长作为标准对被测长度进行度量的仪器,所不同者,一方面是当可动棱镜不动时,前者的干涉信号是介于最亮和最暗之间的某个直流光平,而后者的干涉信号是一个频率约为1.5MHz的交流信号;另一方面,当可动棱镜移动时,前者的干涉信号是在最亮和最暗之间缓慢变化的信号,而后者的干涉信号是使原有的交流信号频率增加或减少了△f,结果依然是一个交流信号。因而对于双频激光干涉仪来说,可用放大倍数较大的交流放大器对干涉信号进行放大,这样,即使光强衰减90%,依然可以得到合适的电信号。由于这一特点,双频激光干涉仪可以在恒温,恒湿,防震的计量室内检定量块,量杆,刻尺和坐标测量机等,也可以在普通车间内为大型机床的刻度进行标定,既可以对几十米的大量程进行精密测量,也可以对手表零件等微小运动进行精密测量,既可以对几何量如长度、角度.直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量,也可以用于特殊场合,诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
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科技