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雙頻激光干涉儀的工作原理講解

發布時間:2021-08-23      點擊次數:322
   雙頻激光干涉儀是在單頻激光干涉儀的基礎上發展而來的一種基于外差技術的測量儀器,它克服了單頻激光干涉儀易受環境影響的弱點,即使光強衰減90%,依然可以得到合適的電信號。由于這一特點,可以在恒溫,恒濕,防震的計量室內檢定量塊,量桿,刻尺和坐標測量機等,也可以在普通車間內為大型機床的刻度進行標定,既可以對幾十米的大量程進行測量,也可以對手表零件等微小運動進行測量,既可以對幾何量如長度、角度.直線度、平行度、平面度、垂直度等進行測量,也可以用于特殊場合,諸如半導體光刻技術的微定位和計算機存儲器上記錄槽間距的測量等等。
  它也是一個交流測試系統,當激光光束強度受環境影響發生變化時,其頻率不會受光強變化影響發生變化,也不會因電平變化造成干涉信號的頻率改變。因此,干擾能力強,精度高,測量結果可靠,在精度要求高的芯片光刻機、計量檢測和前沿科研領域得到廣泛應用。
  雙頻激光干涉儀的基本原理與單頻激光干涉儀不同。激光器放在軸向磁場內,發出的激光為方向相反的右旋圓偏振光和左旋圓偏振光,其振幅相同,但頻率不同,分別表示為f1和f2。經分光鏡M1,一部分反射光經檢偏器射入光電元件D1作為基準頻率f基 (f基=f1-f2)。另一部分通過分光鏡M1的折射光到達分光鏡M2的a處。頻率為f2的光束完全反射,經濾光器變為線偏振光f2,投射到固定棱鏡M3并反射到分光鏡M2的b處。頻率為f1的光束折射經濾光器變為線偏振光f1,投射到可動棱鏡M4后也反射到分光鏡M2的b處,兩者產生相干光束。若M4移動,則反射光的頻率發生變化而產生“多卜勒效應,其頻差為多卜勒頻差Δf。
  頻率為f’=f1±Δf的反射光與頻率為f2的反射光在b處匯合后,經檢偏器射入光電元件D2,得到頻率為測量頻率f測=f2-(f1±Δf)的光電流,這路光電流與經光電元件D1后得到頻率為f基的光電流同時經放大器進入計算機,經減法器和計數器,即可算出差值±Δf,并按下式計算出可動棱鏡M4的移動速度v和移動距離l。即可算出差值±Δf,并按下式計算出可動棱鏡M4的移動速度v和移動距離L。
  以上就是雙頻激光干涉儀的工作原理的相關內容了,希望本文對你有所幫助!
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