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激光干涉仪的测距原理解析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-20 激光干涉仪测距原理图图5-21 激光干涉仪法测距波形图a)两列光路程差为Nλ b)两列光路程差为激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹,由光电转换元件接受并转换为电信号,经处理后由计数器计数,从而实现对位移量的检测。可见,用激光干涉法测距的精度极高。激光干涉仪是由激光镜、稳频器、光学干涉部分、光电接受元件、计数器和数字显示器组成。目前,应用较多的有单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。

激光干涉仪的测距原理解析

根据光的干涉原理,两列具有固定相位差、相同频率、相同的振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠,将会产生干涉现象。如图5-20所示,由激光器发射的激光经分光镜A分成反射光束S1和投射光束S2,两光束分别由固定反射镜M1和可动反射镜M2反射回来,两者在分光镜处汇合成相干光束。若两列光S1S2路程差为λ为波长,N为零或正整数),实际合成光的振幅是两个分振幅之和,光强最大,如图5-21a所示。当S1S2的路程差为978-7-111-33164-3-Chapter05-20.jpg(或波长的奇数倍)时,合成光的振幅和为零,此时光强最小,如图5-21b所示。

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图5-20 激光干涉仪测距原理图

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图5-21 激光干涉仪法测距波形图(www.xing528.com)

a)两列光路程差为 b)两列光路程差为978-7-111-33164-3-Chapter05-23.jpg

激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹,由光电转换元件接受并转换为电信号,经处理后由计数器计数,从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短,特别是激光的单色性好,其波长值很准确。所以,利用干涉法测距的分辨率至少应为978-7-111-33164-3-Chapter05-24.jpg,利用现代电子技术还可测定0.01个光干涉条纹。可见,用激光干涉法测距的精度极高。

激光干涉仪是由激光镜、稳频器、光学干涉部分、光电接受元件、计数器和数字显示器组成。目前,应用较多的有单频激光干涉仪和双频激光干涉仪。

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