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双频激光干涉仪的工作原理讲解

发布时间:2021-08-23      点击次数:52
   双频激光干涉仪是在单频激光干涉仪的基础上发展而来的一种基于外差技术的测量仪器,它克服了单频激光干涉仪易受环境影响的弱点,即使光强衰减90%,依然可以得到合适的电信号。由于这一特点,可以在恒温,恒湿,防震的计量室内检定量块,量杆,刻尺和坐标测量机等,也可以在普通车间内为大型机床的刻度进行标定,既可以对几十米的大量程进行测量,也可以对手表零件等微小运动进行测量,既可以对几何量如长度、角度.直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量,也可以用于特殊场合,诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。
  它也是一个交流测试系统,当激光光束强度受环境影响发生变化时,其频率不会受光强变化影响发生变化,也不会因电平变化造成干涉信号的频率改变。因此,干扰能力强,精度高,测量结果可靠,在精度要求高的芯片光刻机、计量检测和前沿科研领域得到广泛应用。
  双频激光干涉仪的基本原理与单频激光干涉仪不同。激光器放在轴向磁场内,发出的激光为方向相反的右旋圆偏振光和左旋圆偏振光,其振幅相同,但频率不同,分别表示为f1和f2。经分光镜M1,一部分反射光经检偏器射入光电元件D1作为基准频率f基 (f基=f1-f2)。另一部分通过分光镜M1的折射光到达分光镜M2的a处。频率为f2的光束完全反射,经滤光器变为线偏振光f2,投射到固定棱镜M3并反射到分光镜M2的b处。频率为f1的光束折射经滤光器变为线偏振光f1,投射到可动棱镜M4后也反射到分光镜M2的b处,两者产生相干光束。若M4移动,则反射光的频率发生变化而产生“多卜勒效应,其频差为多卜勒频差Δf。
  频率为f’=f1±Δf的反射光与频率为f2的反射光在b处汇合后,经检偏器射入光电元件D2,得到频率为测量频率f测=f2-(f1±Δf)的光电流,这路光电流与经光电元件D1后得到频率为f基的光电流同时经放大器进入计算机,经减法器和计数器,即可算出差值±Δf,并按下式计算出可动棱镜M4的移动速度v和移动距离l。即可算出差值±Δf,并按下式计算出可动棱镜M4的移动速度v和移动距离L。
  以上就是双频激光干涉仪的工作原理的相关内容了,希望本文对你有所帮助!
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