激光干涉儀以光波為載體，具有測量精度高、測量速度快、測量范圍大、Zgao測速下分辨率高等特點，其光波波長可直接對米進(jìn)行定義并溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，激光干涉儀廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、PCB鉆孔機、坐標(biāo)測量機、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開發(fā)、高端設(shè)備制造等領(lǐng)域。

激光干涉儀的工作原理

　　激光干涉儀發(fā)射單一頻率光束，光束射入線性干涉鏡后分成兩道光束射向反射鏡，這兩道光束再反射回到分光鏡，Z后重新匯聚返回激光干涉儀。若光程差沒有變化時，激光干涉儀會在相長性和相消性干涉的兩極之間找到穩(wěn)定的信號。若光程差有變化時，這些變化會被計算并用來測量兩個光程之間的差異變化。

　　當(dāng)高壓連接在陽極和陰極之間時，混合氣體被激發(fā)，形成激光光束，通過放大激光光強使一些光透射出來成為輸出激光光束。其中，為實現(xiàn)平衡狀態(tài)，通過加熱器控制激光管長度讓激光穩(wěn)頻的精度保持在±0.05ppm以內(nèi)，此時穩(wěn)定輸出后，激光器即可進(jìn)行干涉測量。如今大多數(shù)現(xiàn)代位移干涉儀都使用氦氖(HeNe)激光管，這些激光管具有633納米的波長輸出。

　　激光器的頻率、功率、穩(wěn)定性、可靠性、光束質(zhì)量及壽命等指標(biāo)參數(shù)，都關(guān)系著激光干涉儀的Z終性能。其中激光頻率是激光干涉儀Z基本的參數(shù)，其頻率(波長)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測量精度的保證。

激光干涉儀的發(fā)展歷史

　　1960年Maiman研制成功diyi臺紅寶石激光器，從此開始了光學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新時代。從此，激光干涉測量被廣泛地用于長度、角度、微觀形貌、轉(zhuǎn)速、光譜等領(lǐng)域，并和微電子技術(shù)、計算機技術(shù)集成，成為現(xiàn)代干涉儀。

　　1982年Binning和Rohrer研制成功掃描隧道顯微鏡，1986年發(fā)明原子力顯微鏡，1986年獲得諾貝爾獎。從此開始了干涉儀向納米、亞納米分辨率和精度前進(jìn)的新時代。

　　由于激光具有極好的時間相干性，自問世以來，已研制出多種激光干涉儀：單頻激光干涉儀、雙頻激光干涉儀、半導(dǎo)體激光干涉儀、法布里-珀羅(F-P)干涉儀、X射線干涉儀等。

　　激光干涉儀是激光在計量領(lǐng)域中Z成功的應(yīng)用之一。利用光的干涉實現(xiàn)測量，具有非接觸、無損檢測的特點，已經(jīng)在各個不同領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

激光干涉儀的用途

　　1、直線度測量

　　激光干涉儀的直線度測量有兩個鏡組：測量短程從0.1m至4m及測量長程從1m至30m。就短程而言，距離指的是直線度干涉鏡和直線度反射鏡之間的距離，即可被測試的軸長。就長程而言，距離指的是激光頭和直線度反射鏡之間的距離。這兩種情況下，激光干涉儀直線度測量的量程都是±2.5mm。直線度干涉鏡和反射鏡互相匹配成對。因此，不能與其它直線度工具交換要件。每一個直線度干涉鏡和反射鏡都標(biāo)明獨立的序號。

　　①沿水平軸直線度測量

　　水平軸直線度檢測，將直線度干涉鏡安裝在激光干涉儀的激光器和直線度反射鏡之間。激光器發(fā)射出來的光束將穿過直線度干涉鏡，此時，光束將被分成兩束相同頻率的光源，通過直線度反射鏡，將兩束激光反射匯聚到干涉鏡，在返回激光器。通過移動直線度反射鏡，兩束相同光源的光將會發(fā)生干涉。激光器將檢測干涉的光波，來確定在直線度干涉鏡移動的方向上，會產(chǎn)生多少大的偏差。并記錄下偏差值，以供設(shè)備安裝調(diào)試使用。

　　②沿垂直軸直線度測量

　　垂直軸直線度檢測，將引入垂直轉(zhuǎn)向鏡，將激光干涉儀水平光束轉(zhuǎn)換成垂直光束，檢測原理與水平軸直線度檢測相同。

　　2、線性測量

　　激光干涉儀的線性測量可以檢測機床軸的多項精度指標(biāo)，其中包括定位精度、重復(fù)定位精度、反向間隙等。用于線性測量的鏡組包括兩個線性反射鏡和一個線性分光鏡。

　　激光干涉儀要設(shè)置線性測量，將一個線性反射鏡連接到具有兩個緊螺紋的分光鏡上。這個組合要件被稱為“線性干涉鏡”，可以作為激光束的參考路徑。線性干涉鏡位于激光器和線性反射鏡之間的光束路徑，激光器的光束會射入線性干涉鏡，再分為兩道光束。一道光束(稱為參考光束)射向連接分光鏡的反射鏡，而第二道光束(測量光束)則通過分光鏡射入第二個反射鏡。這兩道光束回再反射回分光鏡，重新匯聚之后返回激光頭，其中會有一個探測器監(jiān)控兩道光束間的干涉。