激光干涉測(cè)量

1、1激光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告激光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告一、激光干涉基本原理一、激光干涉基本原理激光輸出可被視為正弦光波波長(zhǎng)從激光頭射出的光波有三個(gè)關(guān)鍵特性：?波長(zhǎng)精確已知，能夠?qū)崿F(xiàn)精確測(cè)量?波長(zhǎng)很短，能夠?qū)崿F(xiàn)精密測(cè)量或高分辨率測(cè)量?所有光波均為同相，能夠?qū)崿F(xiàn)干涉條紋干涉測(cè)量是基于光波疊加原理，在干涉場(chǎng)中產(chǎn)生亮暗交替的干涉條紋，通過(guò)分析處理干涉條紋來(lái)獲取被測(cè)量的有關(guān)信息。當(dāng)兩束光滿足頻率相同、振動(dòng)方向相同以及初相位差恒

2、定的條件時(shí)，兩支光會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。在干涉場(chǎng)中任一點(diǎn)的合成光強(qiáng)為：??????2cosII2III2121式中，?為兩束光到達(dá)某點(diǎn)的光程差；、分別為兩束光的光強(qiáng)；λ為光波長(zhǎng)。1I2I干涉條紋是光程差相同點(diǎn)的軌跡，以下兩式分別為亮紋和暗紋方程?=mλ??????=(m12)λ式中，m為干涉條紋的干涉級(jí)干涉儀中兩支光路的光程差?可表示為?=jjjiilnln???i式中，、分別為干涉儀兩支光路的介質(zhì)折射率；、分別為干涉儀兩支光路的injnil

3、jl幾何路程。當(dāng)把被測(cè)量引入干涉儀的一支光路中，干涉儀的光程差則發(fā)生變化，干涉條紋也隨之變化。通過(guò)測(cè)量干涉條紋的變化量，可以獲得與介質(zhì)折射率n和幾何路程l有關(guān)的各種物理量和幾何量。32、激光干涉在位移測(cè)量中的應(yīng)用布朗布維爾干涉儀的工作原理如圖214所示。從激擴(kuò)光器1發(fā)出的平行光束，經(jīng)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)2束分，被鍍有半透反射膜的分光鏡3成兩路，分別投射到可動(dòng)角錐棱鏡9和固定角錐棱鏡10上。再經(jīng)分光鏡3會(huì)合的兩支光束投射到棱鏡6上，棱鏡6按波陣面把

4、光束分成兩部分。在光電接收器4與8前，安裝兩個(gè)光闌5與7，把干涉條紋分成兩部分，相互間錯(cuò)開(kāi)0.25條條紋寬度。為了使干涉光束之間形成某個(gè)楔角，從而達(dá)到所要求的條紋寬度和方向，采用楔形板11。反射鏡13和毛玻璃12構(gòu)成目視窗，用于調(diào)整儀器時(shí)觀察干涉條紋。這種激光器望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)分光鏡一光電接收器干涉儀的特點(diǎn)是：?從干涉儀出來(lái)的光束，不會(huì)返回到激光1中，從而保證了激光器的穩(wěn)定工作。?由于激光具有高單色性，因此在干涉儀的光路中，不需要一般邁克爾遜