国产激光干涉仪

一.性能特点

1.测量精度高、速度快，稳定性好

①使用美国高性能氦氖激光器，结合伺服稳频控制系统，达到高精度稳频(0.05ppm)

②以光波长(633nm)为测量单位，分辨率可达nm级

③使用高速光电信号采样和处理技术，测量速度可达到4m/s。

④配合有环境补偿单元，在环境变化的情况下，也可以得到较高的测量精度

⑤分离式干涉镜设计，避免了测量镜组由于主机发热而引起的镜组形变

2. 应用范围广

①可以实现线性、角度、直线度、垂直度、平面度等几何量的检测

②结合我们的软件系统，可以用于速度，加速度，振动分析以及稳定度等分析

③可实时监控精密加工机床等机器的动态数据，进行动态特性分析

3 软件界面友好

①  使用当前热门的软件界面开发工具，软件界面人性化，操作简单。

②将静态测量和动态测量两种功能合并到一个软件中，更方便用户切换测量类型。

③向导式操作，流程清晰，更符合国内用户的使用习惯。

4 性价比高

性能达到了国外仪器的水准，价格是国内仪器的良心价。

二.工作原理

一个角锥反射镜紧紧固定在分光镜上，形成固定长度参考光束。另一个角锥反射镜相对于分光镜移动，形成变化长度测量光束。

从激光头射出的激光光束(1)具有单一频率，标称波长为0.633μm，长期波长稳定性（真空中）优于0.05ppm。当此光束到达偏振分光镜时，被分成两束光—反射光束(2)和透射光束(3)。这两束光被传送到各自的角锥反射镜中，然后反射回分光镜中，在嵌于激光头中的探测器中形成干涉光束。

如果两光程差不变化，探测器将在相长干涉和相消干涉的两端之间的某个位置观察到一个稳定的信号。如果两光程差发生变化，每次光路变化时探测器都能观察到相长干涉和相消干涉两端之间的信号变化。这些变化（条纹）被数出来，用于计算两光程差的变化。测量的长度等于条纹数乘以激光波长的一半。

应当注意到，激光波长将取决于光束经过的空气的折射率。由于空气折射率会随着气温、压力和相对湿度的变化而变化，用于计算测量值的波长值可能需要对这些环境参数的变化进行补偿。在实践中，对于技术指标中的测量精度，只有线性位移（定位精度）测量需要进行此类补偿，在这种情况下两束光的光程差变化可能非常大。

波长补偿

线性定位测量精度取决于激光波长的已知精度。这不仅与激光的稳频精度有关，而且还与周围环境参数有关。尤其是气温、气压和相对湿度将会影响激光光束的波长（在空气中）。

如果不对波长的变化进行补偿，激光线性测量误差可能达到50ppm。即使在温度受控的房间内，日常的空气

压力变化也可能使波长变化达20ppm以上。作为参考，以下每项环境条件的变化都将导致大约1ppm的误差：

空气温度      1C(1.8°F)

空气压力      3.3mbar(0.098inHg)

相对湿度（20°C时）   50%

相对湿度（40°C时）   30%

注：这些值是在最恶劣条件下的影响值，并且它们并非完全不受其他参数值的影响。可采用环境补偿单元通过埃德伦公式来减小这些误差。

三.产品用途

1.激光干涉仪是检定数控机床、坐标测量机位置精度的理想工具。检定时可按照规定标准处理测量数据并打印出误差曲线，为机床的修正提供可靠依据。

2.激光干涉仪配有各种附件，可测量小角度、平面度、直线度、 平行度、垂直度等形位误差，在现场使用尤为方便。

3.激光干涉仪可方便地安装在测长机上，取代原测长机的坐标系统，作为一般计量室中的长度基准。

4.激光干涉仪又是一种高精度的位移传感器，可直接安装于坐标镗、螺丝磨等精密机床及坐标测量机上作为坐标系统，使定位精度大为提高。

5.激光干涉仪具有对光栅、磁栅、线纹尺、感应同步器等精密测量元件的检测和刻划功能，仪器可按预定的间距自动完成检测和刻划工作。

6.激光干涉仪与圆分度器结合使用是一套高精度长度—角度比相计，可作为机床传动链，丝杆螺旋线等误差的测量系统。

四.技术参数

      系统性能

2  测量方式：单频

2  稳频精度：0.05ppm

2  动态采集频率：50 kHz

2  预热时间：5-10分钟

2  工作温度范围：0~40℃

2  环境温度范围：0~40℃

2  存储温度范围：-20℃~70℃

      环境补偿示值误差

2  空气温度传感器：±0.2℃ (0-40℃)，分辨率0.01℃

2  材料温度传感器：±0.1℃ (0-40℃)，分辨率0.01℃

2  空气湿度传感器：±6% (0-95%)

2  大气压力传感器：±1mBar (650-1150mbar)

      线性测量

2  测量距离：0-40m

2  测量精度：0.5ppm (0-40℃)

2  测量分辨率：1nm

2  测量最大速度：4m/sec

      角度测量

2  轴向量程：0-15m

2  测量范围：±10°

2  测量精度：±0.6%R±0.5±0.1M μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）

2  测量分辨率：0.1μm/m

      直线度测量

2  轴向量程：0.1-4.0 m

2  测量范围：±2.5 mm

2  测量精度：±0.5% R±0.5±0.15M² μm（M为光学镜移动距离，单位：m）

2  测量分辨率：0.01μm

      垂直度测量

2  测量范围：±3/M mm/m

2  测量精度：±0.5% R±2.5±0.8M μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）

2  测量分辨率：0.01μm/m

      平面度测量

2  轴向量程：0-15 m

2  测量范围：±1.5 mm

2  测量精度：±0.6% R±0.02 M² μm/m（M为光学镜移动距离，单位：m）

2  测量分辨率：0.1μm

      回转轴分度精度测量

2  角度测量范围：0-360°

2  精密转台角度增量：5°

2  精密转台分度精度：±1秒

2  精密转台重复性：0.2秒