双频激光干涉仪技术现状与发展 被引量：50

1

作者 所睿 范志军 +1 位作者 李岩 张书练 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期251-253,共3页

文章概述了国内外双频激光干涉仪产品的现状,介绍了近年来双频激光干涉仪向高分辨率、高精度、高测速等几个方向的发展趋势。

关键词 双频激光干涉仪 外差干涉 分辨率 发展趋势

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双频激光干涉测量中的环境补偿技术 被引量：33

2

作者 池峰 朱煜 +1 位作者 张志平 高为宫 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期182-188,共7页

作为一种超精密的非接触式测量设备,双频激光干涉测量系统可以在保证纳米级测量精度的情况下实现大范围和高速度测量,因而获得非常广泛的用途。环境是影响激光干涉测量系统测量精度的最大因素,为了获得纳米测量精度,必须对测量环境进行... 作为一种超精密的非接触式测量设备,双频激光干涉测量系统可以在保证纳米级测量精度的情况下实现大范围和高速度测量,因而获得非常广泛的用途。环境是影响激光干涉测量系统测量精度的最大因素,为了获得纳米测量精度,必须对测量环境进行补偿。因此,重点研究了环境补偿技术,并研制了一种新型波长跟踪器,与Edlen经验公式进行对比测试,结果表明新型波长跟踪器具有良好的补偿效果。采用自制波长跟踪器补偿之后,被测运动台伺服精度可达1.61nm。 展开更多

关键词 物理光学 精密测量 双频激光干涉仪 Edlen经验公式 波长跟踪器 环境补偿 纳米测量

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高测速双频激光干涉仪及其性能检测 被引量：6

3

作者 闫聚群 吴健 +1 位作者 高赛 殷纯永 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期5-7,19,共4页

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求。为此,研制了一种基于5MHz频差双频激光器的高测速干涉仪,理论上的最高测量速度可达15... 新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求。为此,研制了一种基于5MHz频差双频激光器的高测速干涉仪,理论上的最高测量速度可达1580mm s。通过实验对测量速度和计数频率进行了检测,结果证明,这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980mm s,外触发计数频率达11kHz。 展开更多

关键词 计量学 双频激光干涉仪 高测速 外触发频率

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一种光电编码器转角精度检测方法的误差分析 被引量：9

4

作者 张桂林 姜涛 李敏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期154-159,共6页

针对高精度光电编码器转角精度的检测,提出了一种基于双频激光干涉仪的光电编码器转角精度检测方法,并研制了相应的检测装置。该装置以步进电机为驱动元件,通过减速机构带动被检编码器和角度基准旋转,以Renishaw双频激光干涉仪为角度基... 针对高精度光电编码器转角精度的检测,提出了一种基于双频激光干涉仪的光电编码器转角精度检测方法,并研制了相应的检测装置。该装置以步进电机为驱动元件,通过减速机构带动被检编码器和角度基准旋转,以Renishaw双频激光干涉仪为角度基准检测仪器,使用Renishaw RX10回转轴校准组件为角度旋转基准,检测精度达1.36″。分别使用该装置和传统手动检测装置对21bit绝对式编码器进行精度检测对比实验,结果表明,该装置是可行的,且在检测效率、检测精度上均高于传统检测装置。 展开更多

关键词 激光光学 双频激光干涉仪 光电编码器 转角精度

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大型衍射光栅刻划机刀架系统的设计 被引量：9

5

作者 陈科位 于宏柱 +3 位作者 张善文 齐向东 于海利 冯树龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2900-2905,共6页

设计了一套光栅刻划机刀架系统。该系统将刻划刀具部分安装于能绕鞍形滑块自由转动的安装板上,利用铰链机构来实现了刀架刻划部分与承重部分的分离,降低运动中鞍形滑块的变形、偏移等对金刚石刻刀的影响。分析了刀架运动中产生的误差以... 设计了一套光栅刻划机刀架系统。该系统将刻划刀具部分安装于能绕鞍形滑块自由转动的安装板上,利用铰链机构来实现了刀架刻划部分与承重部分的分离,降低运动中鞍形滑块的变形、偏移等对金刚石刻刀的影响。分析了刀架运动中产生的误差以及该误差对金刚石刻刀的影响。提出了一种新型检测光路结构,该结构利用双频激光干涉仪测量运动中刀架相对于导向导轨的位移变化。结果显示,刀架单向行程约70mm时,刀架在光栅刻划阶段相对于导向导轨在分度方向的最大位移值约为60nm。由于在刻划阶段,膜层对金刚石刻刀存在约束作用,所以金刚石刻刀相对于导向导轨的实际位移会更小。利用新的刀架结构刻制了一块70mm×70mm,600gr/mm的衍射光栅,对比利用原刀架结构刻制的光栅,该光栅杂散光强度减弱,质量提高。 展开更多

关键词 光栅刻划机 刀架系统 双频激光干涉仪 检测光路

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基于阿贝误差补偿光路的水准标尺检定装置及不确定度分析 被引量：6

6

作者 李文一 程增杰 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第10期34-38,共5页

现行有效的JJG 8——1991《水准标尺》要求以激光波长作为长度基准,使用激光干涉检定器对因瓦水准标尺进行检定。检定3 m长的水准标尺,若照准部不动而标尺移动,需要6 m长的导轨。为缩短导轨长度,降低加工难度,采用标尺固定而照准部移动... 现行有效的JJG 8——1991《水准标尺》要求以激光波长作为长度基准,使用激光干涉检定器对因瓦水准标尺进行检定。检定3 m长的水准标尺,若照准部不动而标尺移动,需要6 m长的导轨。为缩短导轨长度,降低加工难度,采用标尺固定而照准部移动的检定装置,可有效地将导轨长度由6 m缩短至3 m。由于不满足阿贝原则,检定装置设计基于阿贝误差补偿光路的结构,实现对阿贝误差的消减。该装置补偿性能的实测结果表明:利用光学补偿的方法极大地消减阿贝误差。"米间隔长度平均值"不确定度的评定结果表明:该装置可以满足水准标尺检定规程中对检定装置的相关要求。该补偿光路也可用于其他长度测量系统。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪 因瓦水准标尺 阿贝误差 补偿光路 不确定度

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双折射双频激光器及干涉仪的关键和全链条技术 被引量：1

7

作者 张书练 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期181-190,共10页

双频激光干涉仪功能强大,50年来保持良好的发展势头,应用面(特别是在先进制造业)越来越宽广。本文以解决关键技术为线,概述笔者及合作者经40年坚韧研究完成的“可伐-玻璃组装式单频He-Ne激光器→双折射双频激光器→双频激光干涉仪”的... 双频激光干涉仪功能强大,50年来保持良好的发展势头,应用面(特别是在先进制造业)越来越宽广。本文以解决关键技术为线,概述笔者及合作者经40年坚韧研究完成的“可伐-玻璃组装式单频He-Ne激光器→双折射双频激光器→双频激光干涉仪”的全链条技术。技术亮点有:开国内可伐-玻璃组装式He-Ne激光器之先,吹制工艺或成历史;开国内外内雕应力双频激光器之先,解大频差和高功率不可得兼之难,保持1 mW功率运转而频差可以在1~40 MHZ范围选择,还在源头上消除了干涉仪一直存在的测量非线性误差。目前,双折射双频激光器和干涉仪已在北京镭测科技有限公司批量生产。中国计量科学院测试结果表明,此双频激光干涉仪非线性误差小于1 nm,测量70 m长度时误差小于5μm。 展开更多

关键词 激光器 双频激光 干涉仪 研究历程 可伐-玻璃组装式结构 技术链条 激光雕刻

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双纵模双频激光干涉仪的非线性对测量精度的影响 被引量：5

8

作者 杨春生 张涛 +1 位作者 成俊康 刘国栋 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期561-564,共4页

对具有特殊后续电信号处理系统的双纵模双频激光干涉仪的非线性误差进行了研究。根据理论分析推导出了存在非线性时输出信号的表达式,并据此给出了非线性误差的表现形式是使混频输出信号产生漂移起伏,主要影响因素是偏振分光镜分光偏振... 对具有特殊后续电信号处理系统的双纵模双频激光干涉仪的非线性误差进行了研究。根据理论分析推导出了存在非线性时输出信号的表达式,并据此给出了非线性误差的表现形式是使混频输出信号产生漂移起伏,主要影响因素是偏振分光镜分光偏振度及光路调整理想程度。根据分光偏振度可计算信号最大漂移幅度及其带来的测量误差,计算出的漂移幅度值与实际观测值相近,该值可作为判断光路调整精度的一个标准,也是确定后续信号处理环节(细分辨向计数)中最大细分数的依据。 展开更多

关键词 仪器仪表技术 纵模 双频激光干涉仪 非线性 漂移 分光偏振度

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大跨距、小步距法测量导轨系统的导轨直线度研究 被引量：4

9

作者 郭敬滨 李斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1600-1603,共4页

在导轨系统中,导轨的直线度误差通常可利用自准直仪或电子水平仪,采用节距法来达到误差检定的目的。而节距法只对导轨副行程相对较大的导轨系统奏效,对于文中提到的两类小行程导轨系统而言,传统的节距法则无法实现测量。针对两类跨距大... 在导轨系统中,导轨的直线度误差通常可利用自准直仪或电子水平仪,采用节距法来达到误差检定的目的。而节距法只对导轨副行程相对较大的导轨系统奏效,对于文中提到的两类小行程导轨系统而言,传统的节距法则无法实现测量。针对两类跨距大而行程范围相对较小的导轨系统,笔者基于导轨系统中导轨直线度、直线度运动误差、角运动误差三者之间的相互关系,提出以大跨距、小步距法测量该类导轨系统的导轨直线度;结合双频激光干涉仪和电子水平仪测量运动部件所得到的直线度运动误差,以及对应位置下的角运动误差,处理得到了导轨系统的导轨直线度。 展开更多

关键词 导轨直线度 直线度运动误差 角运动误差 双频激光干涉仪 电子水平仪

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丝杠精度双频激光干涉测量中的阿贝误差实时补偿 被引量：4

10

作者 齐向东 滕丽华 于海利 《中国光学与应用光学》 2010年第3期279-284,共6页

提出一种利用双频激光干涉仪检测光栅刻划机分度丝杠的新型光路结构,推导出用于阿贝误差补偿的快速修正计算式,实现了丝杠测试过程中阿贝误差的实时修正,通过修正使不满足阿贝原则的测量系统获得了较高的测量精度。另外该方法还通过调... 提出一种利用双频激光干涉仪检测光栅刻划机分度丝杠的新型光路结构,推导出用于阿贝误差补偿的快速修正计算式,实现了丝杠测试过程中阿贝误差的实时修正,通过修正使不满足阿贝原则的测量系统获得了较高的测量精度。另外该方法还通过调整参考镜角锥棱镜消除了测量过程中丝杠轴向窜动引起的测量误差。实验结果表明,采用提出的方法在300 mm的丝杠行程内修正的最大阿贝误差为1.39μm,补偿后最大残差仅为0.48μm,有效地提高了丝杠测量精度。 展开更多

关键词 光栅刻划机 丝杠 双频激光干涉仪 阿贝误差

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高精度高测速双纵模热稳频激光干涉仪研究 被引量：2

11

作者 周秀云 张涛 程玉华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期451-454,共4页

现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206mm、频差约728MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成... 现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206mm、频差约728MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成的交流信号进行脉冲计数的信号处理电路,构成高精度高速双纵模热稳频激光干涉仪。通过实验对干涉仪的测量速度和精度进行了验证,其精度达到0.1μm/800mm。实验证明,该干涉仪可以对速度为1000mm/s的运动物体进行位移和速度测量。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪:频差:高精度高测速 热稳频激光器

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高测速双纵模双频激光干涉仪系统的研究 被引量：3

12

作者 吴燕华 董璐 张涛 《工具技术》 2010年第7期97-100,共4页

以合适频率的高稳定度电子振荡器信号分别与双纵模热稳频双频激光干涉仪输出的频率过高的测量和参考信号混频,将信号载波频率降至计数器允许频率范围内,得到全交流的高测速双纵模双频激光干涉仪系统。本文给出了高测速双纵模双频激光干... 以合适频率的高稳定度电子振荡器信号分别与双纵模热稳频双频激光干涉仪输出的频率过高的测量和参考信号混频,将信号载波频率降至计数器允许频率范围内,得到全交流的高测速双纵模双频激光干涉仪系统。本文给出了高测速双纵模双频激光干涉仪系统光路框图和信号处理框图,并给出了振荡器频率选择的基本公式。所研制系统纵模间隔约728MHz,计数器选用最大允许计数频率10MHz的82c54,振荡器为频率为723MHz的JE0723型介质振荡器。在3m激光测长机上的实验证实:系统分辨率为0.32μm时,最大允许测量速度可达1300mm/s,能满足各种高速运动设备的检测及标定需求。 展开更多

关键词 高测速 双纵模 双频激光干涉仪 振荡器 计数频率

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液位标准装置的不确定度分析 被引量：3

13

作者 刘硕 穆克 +1 位作者 佟仕忠 付贵增 《电子设计工程》 2013年第19期108-110,共3页

介绍了以双频激光干涉仪为测量设备的液位标准装置的测量原理,对影响装置的主要因素进行了分析,采用不确定度A、B两类判定方法,通过实际应用的计算公式,最终对测量结果进行了不确定度分析,得出液位标准装置的标准不确定度u c为0.022 36 ... 介绍了以双频激光干涉仪为测量设备的液位标准装置的测量原理,对影响装置的主要因素进行了分析,采用不确定度A、B两类判定方法,通过实际应用的计算公式,最终对测量结果进行了不确定度分析,得出液位标准装置的标准不确定度u c为0.022 36 mm,展伸不确定度U为0.067 08 mm。 展开更多

关键词 不确定度 液位标准装置 液位计 双频激光干涉

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液位标准装置的不确定度评定 被引量：3

14

作者 李经纬 佟仕忠 关喆 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2015年第1期67-71,共5页

介绍了以双频激光干涉仪为测量设备的液位标准装置的测量原理及结构,建立了液位标准装置的不确定度数学模型,对影响液位标准装置的各种不确定度来源进行了分析,在此基础上计算出各影响因素的不确定度分量,最后计算得到液位标准装置的测... 介绍了以双频激光干涉仪为测量设备的液位标准装置的测量原理及结构,建立了液位标准装置的不确定度数学模型,对影响液位标准装置的各种不确定度来源进行了分析,在此基础上计算出各影响因素的不确定度分量,最后计算得到液位标准装置的测量不确定度为0.045 588mm,扩展不确定度为0.091 176mm。 展开更多

关键词 液位标准装置 影响因素 不确定度 双频激光干涉仪 扩展不确定度

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五角棱镜光束转向波前误差的分析与检测 被引量：3

15

作者 常山 曹益平 陈永权 《光学与光电技术》 2006年第1期8-11,共4页

从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,建立起五角棱镜的光输出平面波前与运动误差和角度制造误差产生的扫描激光束转向的波前改变量之间的关系。采用渥拉斯顿棱镜型双频激光干涉仪实时测量五角棱镜的运动误差,即可计算出... 从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,建立起五角棱镜的光输出平面波前与运动误差和角度制造误差产生的扫描激光束转向的波前改变量之间的关系。采用渥拉斯顿棱镜型双频激光干涉仪实时测量五角棱镜的运动误差,即可计算出扫描激光束转向的波前误差,以便在大型望远系统波前测量时对此误差加以修正。 展开更多

关键词 五角棱镜 波前 角度制造误差 光学平行差 运动误差 棱镜转动定理 渥拉斯顿棱镜 双频激光干涉仪

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中频差Zeeman双折射双频激光干涉系统的实验研究 被引量：1

16

作者 张亚 李岩 张书练 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1969-1971,共3页

Zeeman双折射双频激光器能够输出3～40MHz频差的双频激光，可用作高测速双频激光干涉仪的光源。针对这种激光器的特点，以频差约7MHz的Zeeman双折射双频激光器为干涉仪的光源，建立了中频差双频激光干涉仪测量系统。经过与商用HP5528A... Zeeman双折射双频激光器能够输出3～40MHz频差的双频激光，可用作高测速双频激光干涉仪的光源。针对这种激光器的特点，以频差约7MHz的Zeeman双折射双频激光器为干涉仪的光源，建立了中频差双频激光干涉仪测量系统。经过与商用HP5528A双频激光干涉仪的比对测量实验得出，中频差双频激光干涉仪实验测量系统测量线性度小于0．002％，测量的标准不确定度小于0．1μm，证明了中频差双频激光干涉系统的可行性和针对这种光源采用的设计方案的正确性。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪 Zeeman-双折射双频激光器 高测速 中频差 外差干涉

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基于双频激光干涉仪的重型数控机床定位精度测量 被引量：2

17

作者 王胜 何强 +1 位作者 卫江 李莎 《机械制造与自动化》 2013年第2期83-84,共2页

采用激光干涉仪对重型数控机床纵向上两段位置定位精度进行测量,得到目标位置点的定位精度和重复定位精度,并对试验值进行了分析,为探索利用虚拟检测方法得到全程精度值打下一定的基础。

关键词 双频激光干涉仪 重型数控车床 定位精度 测量

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数控铣床误差检测与补偿方法研究 被引量：2

18

作者 宇海英 《金陵科技学院学报》 2008年第3期32-36,共5页

通过对影响数控铣床加工精度误差的分析,并对误差进行合理分类,阐述了双频激光干涉仪的工作原理及利用双频激光干涉仪对数控铣床进行精度检测的方法,对单轴数控铣床的螺距误差、反向间隙等进行标定与补偿,切实改善机床精度,提高零件加... 通过对影响数控铣床加工精度误差的分析,并对误差进行合理分类,阐述了双频激光干涉仪的工作原理及利用双频激光干涉仪对数控铣床进行精度检测的方法,对单轴数控铣床的螺距误差、反向间隙等进行标定与补偿,切实改善机床精度,提高零件加工质量,不至于在生产过程中产生废品。 展开更多

关键词 数控铣床 双频激光干涉仪 精度检测 补偿

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液位计在线标准装置的研究 被引量：2

19

作者 赵希凤 佟仕忠 +1 位作者 付贵增 张亚伟 《工业仪表与自动化装置》 2013年第5期111-113,共3页

针对国际上尚未有液位计在线检定标准装置这一问题,提出了在线液位标准检定装置的设计思路。介绍了在线液位标准检定装置各组成部分的设计方案,并对方案的先进性和有待解决的问题进行了说明。

关键词 双频激光干涉仪 在线标准装置 浮子 液位计

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Elden公式法在双频激光干涉仪测量系统的应用 被引量：2

20

作者 熊显名 丁子婷 +1 位作者 曾启林 杜浩 《仪器仪表用户》 2021年第3期38-42,86,共6页

双频激光干涉仪测量系统是以激光波长为测量基准,在空气中传播的激光波长会受到空气折射率变化影响,分析了现有的激光波长补偿方法,重点对间接补偿法中的Edlen公式法进行了研究。搭建了一套双频激光干涉仪测量的实验平台,并对不同光程... 双频激光干涉仪测量系统是以激光波长为测量基准,在空气中传播的激光波长会受到空气折射率变化影响,分析了现有的激光波长补偿方法,重点对间接补偿法中的Edlen公式法进行了研究。搭建了一套双频激光干涉仪测量的实验平台,并对不同光程下实验平台的稳定性进行了测试,结果表明:实验平台的测量值能达到m量级,具有较好的稳定性。采用高精度的温度传感器和压力传感器实时测量环境参数,完成Edlen公式法的补偿实验,实验结果表明:当存在一定外界环境影响时,Edlen公式法的纳米级测量补偿效果能提升10-10m量级;在实际应用中的微米级环境测量情况下时,补偿效果能提升10^(-8)m量级。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪 波长补偿 Edlen公式 空气折射率

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