球王会官方解读单频和双频激光干与传感器作业原理

　　nm以下的长度改动，量程可达几十米，便于完成主动丈量。激光干与传感器可效果一般干与体系（迈克尔逊干与体系），这时所用的激光器可所以一般的稳频激光器（即单频激光器），也可以用塞曼效应或声光效应分红两个频率附近的双频激光器作光源，其抗干扰才能较强。别的，激光干与传感器也可用作全息干与体系，用来检测杂乱外表。

　　激光干与传感器的根本作业原理便是光的干与原理。在实践长度丈量中，使用最广泛的仍是迈克尔逊双光束干与体系，如下图所示。

　　来自光源S的光经半反半透分光镜B后分红两路，这两路光束别离由固定反射镜M1和可动反射镜M2反射在调查屏P处相遇发生干与。当镜M2每移动半个光波波长时，干与条纹亮暗改动一次，因而测长的根本公式为

　　式中，x——被测长度；n——空气折射率；λ——真空中光波波长；N——干与条纹亮暗改动的数目。干与条纹由光电器材接纳，经电路处理由计数器计数，则可测得x值。当光源为激光时就成为激光干与体系。所以激光干与测长是以激光波长为基准，用对干与条纹计数的办法进行的。

　　因为激光波长随空气折射率n而改动，n又受丈量环境条件（温度、气压、湿度、气体成分等）的影响。因而在高精度丈量中，特别是较长间隔高精度丈量中，对环境条件要求甚严，并且有必要实时丈量折射率并主动批改它对激光波长的影响。

　　氦氖激光器宣告的激光束经平行光管14（由聚光镜、光阑、准直物镜组成）成为平行光束，经过反射镜12反射至分光镜7。分光镜7将光束分红两路：一路透过分光镜7经反射镜6和固定角锥棱镜3回来；另一路由分光镜7反射至可动角锥棱镜4（固定在作业台上）回来。这两路回来光束在分光镜7处集合构成干与。被测物1安顿在作业台2上，随作业台带着角锥棱镜4一同平稳移动，然后改动了该路的光程，使干与条纹亮暗改动。作业台每移动λ\2（λ为激光波长），干与条纹亮暗改动一个周期。相位板5是用来得到两路相位差为90°的干与条纹信号为电路细分和辨向用。该两路相差90°的条纹信号别离经反射镜11和10反射，由各自物镜9会聚于各自的光电器材8上，发生两种相位差90°的光电信号，经电路处理成为具有长度单位当量的脉冲，由可逆计数器计数并显现作业台移动的间隔（即被测长度）；或由计算机处理，打印出丈量成果。

　　光路体系中的可动反射镜4和固定反射镜3均选用角锥棱镜，而不选用平面反射镜，这是为了消除作业台在运动过程中发生的视点偏转而带来的附加差错。半圆光阑13是为了避免回来的光束经反射镜12回来到激光管中，然后确保激光器的作业安稳。也可利用1/4波片来改动激光束的偏振方向，使激光器正常作业。

　　单频激光干与传感器精度高，例如选用稳频单模氦氖激光器测10m长，可得0.5μm精度，但对环境条件要求高，抗干扰（如空气湍流、热动摇等）才能差，因而首要用于条件较好的实验室以及被测间隔不太大的情况下。

　　双频激光干与传感器选用双频氦氖激光器作为光源。其精度高，抗干扰才能强，空气湍流、热动摇等影响甚微，因而降低了对环境条件的要求，使它不仅能用于实验室，还可在车间条件下丈量大间隔用。

　　通常将单频氮氖激光器置于轴向磁场中，成为双频氦氖激光器。因为塞曼效应（外磁场使粒子取得附加能量而引起能级割裂和谱线割裂）使激光的谱线在磁场中割裂成两个旋转方向相反的圆偏振光，然后得到两种频率的双频激光。它不仅用来丈量长度，并且还能直接丈量小视点。

　　激光千涉传感器可使用于精细长度计量，如线纹尺和光栅的检定，量块主动丈量，精细丝杆动态丈量等，还可用于工件尺度、坐标尺度的精细丈量中。在这些丈量中，除了使用激光干与传感器测定作业台（或测杆）位移外，还需有相应的瞄准设备。常用的有光电显微镜瞄准（应

　　用于线纹尺及某些工件尺度和坐标方位丈量），白光干与瞄准（用于量块检定）及触摸瞄准（用于一般精细量块及工件尺度和坐标方位丈量）。激光干与传感器还可使用于精细定位，如精细组织加工中的操控和校对、感应同步器的刻划、集成电路制造等的定位。

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