激光干涉仪

摘要： 长久以来,数控机床定位精度的检测与评定都是采用单光束激光干涉仪,检测结果也就根据该测量位置的测量结果来对该机床的定位精度下结论。但在机床精度验证的实际应用中,经常出现换一个检测位置机床同一轴线的定位精度不一定相同,有时还相差很大,这一问题在五轴机床的加工中尤为突出。国际处于领先地位的机器制造商已经转变观念,通过采用新版国际标准中测量不确定度的控制的方法,结合雷尼绍公司XM-60多光束激光干涉仪的先进功能,可以有效控制机床空间上的定位精度。

摘要： 对宇宙中的引力波进行探测,可以帮助人类发现天体源深处和高密度部分所发生物理过程的完整信息,并绘制全新的"天体分布太空图";激光干涉仪引力波探测器的发展提升了全球范围内的引力波探测研究热度。美国、德国、英国、法国、意大利、日本、澳大利亚、印度和中国等国家纷纷设立了引力波探测计划和项目,并开展了大量的研究工作。本文基于文献计量学的视角,分析引力波探测领域研究的发展历程、主要研究国家、重点机构、基金资助机构和研究热点。通过分析可以看到,引力波探测领域年度发文呈现逐年上升趋势,美国、德国、英国和意大利是主要发文国家,发文数量排在前4位。美国在该领域的发文数量最多,占全球发文总量的41.7%。美国在该领域的研发机构也最多,TOP50机构中有48%的机构来自美国。该领域的科研合作非常密切,整体呈现5大区域性合作网络,分别为美国合作网络、中国与澳大利亚合作网络、日本合作网络、德国与英国合作网络。目前该领域的研究热点主要集中在引力波源研究、引力波探测数据研究、引力波探测装置研究、引力波产生机理研究和引力波观测对象研究等方面。

摘要： 为了提高航发叶片坐标测量系统的检测精度,采用多体系统运动学的理论分析方法,利用齐次方程转换坐标系,结合运动链之间的变换关系,建立叶片测量机构空间定位误差综合模型。用高精度激光干涉仪检测并标定测量机的几何误差,采用非实时误差补偿方法修正叶片型面的测量数据,达到抑制系统误差和提高叶片型面测量精度的目的。

摘要： 定位精度是激光开槽机的一项重要技术指标。使用SJ6000激光干涉仪对KW-355型号的激光开槽机进行X､Y､Z轴的定位精度和重复定位精度进行测试实验,依据测试数据对激光开槽机的运行程序进行误差补偿,补偿误差后再使用激光干涉仪测试。经过多次误差补偿测试后,使开槽机的定位精度满足技术要求。

摘要： 以加工幅面为720 mm×600 mm的激光切割机为研究对象,利用有限元方法对其进行整体结构刚度分析;建立激光切割机几何误差模型,结合激光干涉仪测试切割机动、静态下激光切割机导轨直线度、角度误差及运动速度等数据,对其几何精度和定位精度进行了分析研究。研究结果表明:利用有限元对切割机进行的结构优化改进,可有效减小激光切割机龙门机架两端形变差距、提高激光切割机的框架刚度;激光切割机导轨直线度误差和角度误差对切割精度影响较大,动态场景下导轨的直线度大于静态导轨的直线度,移动速度、辅助气压对激光切割机导轨的直线度精度影响不大,通过改进结构设计和装配工艺,可提高激光切割机的几何精度、切割精度和定位精度。

摘要： 为提高数控机床定位精度,需对精度的误差源进行分析及补偿。基于线性回归理论,采用激光干涉仪为检测工具,建立了BF-850B数控机床数据检测的精度检测与补偿模型,并根据各个测量点位误差特性进行分析,确定采用一次性线性补偿和多段式线性补偿方法;最后,结合具体的数控机床实例,根据得到的实验数据验证实现误差补偿,对定位精度的补偿效果进行了分析。结果表明:一次性线性补偿将X轴精度由4.8531~35.0250μm提高至-2.4721~0.7363μm;将Y轴精度由-14.4250~-4.1325μm提高至-2.4812~0.7529μm;将Z轴精度由-4.1280~17.2271μm提高至-0.5015~1.3245μm;多段式线性补偿将X轴精度提高至-1.3641~0.4840μm;将Y轴精度提高至-1.3641~0.5510μm;将Z轴精度提高至-0.4120~0.4952μm;补偿前根据数据分布的主要特点,采用呈线性或分段式对数控机床的系统误差进行相应的呈线性或分段式补偿有着很好的补偿效果。

摘要： 基于多波长波前检测技术的实际需要,设计了多波长激光干涉仪光学结构。结构基于菲索干涉原理,使用分光棱镜集成5个波长的激光光源。通过笼式系统减小了光学结构各部分的同轴误差,采用消色差镜头作为干涉系统的准直系统和成像系统,缩短了调整准直系统行程的同时,也减小了系统内部光学系统的色差。使用该光学结构对光学系统进行测量,采用转换多项式法计算的Zernike系数-波长曲线符合预测结果。多波长激光干涉仪光学结构提高了多波长透射波前的检测效率,有利于多波长透射波前检测技术的工程化和推广,并为新仪器的开发提供了借鉴。

摘要： 激光干涉仪测量超长导轨直线度时,因导轨长度超出干涉仪直线度测量范围,需分段测量后拼接,测量数据易受噪声和激光漂移等因素影响,导致拼接可能引入较大误差。通过分析拼接过程中的影响因素,结合长导轨结构特性,提出了一种将拼接公共点分布在相邻两节子导轨上,利用相邻两节子导轨夹角的稳定特性来实现长导轨直线度拼接的方法。通过仿真与实验,对比了30 m范围内的直接测量法与坐标变换拼接法的测量结果,2种方法的直线度结果相差<10μm,表明所提出的方法能有效减小拼接误差。将此方法应用于72 m导轨的直线度测量,并与电子水平仪测量方法比较,2种方法结果相差10μm,表明所提出的方法可实现高精度的直线度拼接。

摘要： 随着数控技术应用的日益发展和进步,激光干涉仪作为检测数控机床位置精度的主要工具,在大量厂家得到广泛应用。目前介绍激光干涉仪原理和检测方法方面的文章也有很多,但是对于其在测量位置精度时的测量不确定度还没有一个很详细的描述,特别是在常态下测量机床时的不确定度分析,还没有一篇描述很清晰的文章供实际工作中直接应用,往往只有理论上的推理。

摘要： 通过摆线轮数控磨齿机介绍了数控机床直线轴的滚珠丝杆传动机构与回转轴转台的位置精度的测量方法,针对磨齿机的各轴定位精度提出了合理的误差补偿依据及方法,并通过数据验证分析其补偿效果。利用英国雷尼绍的激光干涉仪及各种光学镜组对西门子840d数控磨齿机进行实验,对测量的数据进行分析,结合其工作原理得到该机床误差补偿图表,再利用误差补偿技术对该摆线轮磨齿机各轴误差进行补偿。结果表明,要提高数控机床几何精度改善机床性能,对直线轴滚珠丝杆的螺距误差补偿和回转轴转角误差补偿是一种合理且经济的方法。

摘要： 针对机床回转轴转角精度的自动检测问题,传统的自准直仪和多面棱体无法满足随机位置检测转角误差的要求.本文提出一种基于RX10转台基准配合激光干涉仪的方法对加工中心转轴转角进行全自动检测.此技术特别适用于对任意角度位置、任意角度间隔的回转轴转角的精确测量.加工中心转轴现场检测表明:基于激光干涉仪的机床回转轴转角精度检测大大提高了回转轴的检测精度和检测效率,为转角检测提供了一种新的测量手段;获取与精度相关的数据统计结果可按照相关标准处理生成精度曲线,该项新技术在转轴检测领域已被新的国际标准推荐使用.

摘要： 随着数控机床应用的普及,采用激光干涉仪检测数控机床定位精度已经成为目前公认的高效、高精度的检测方法.数控机床的定位精度反映了位置伺服控制系统控制下的伺服执行机构的运动精度.基本上反映了数控机床的加工精度,为了保证数控机床有足够加工精度,必须提高机床的定位精度.本文以某台机床使用激光干涉仪检测出的典型定位精度误差曲线为例,根据测试结果给予全面而科学地分析,并根据不同的情况结合分析结果,对机床做适当的调整和修正,最终达到提高数控机床的定位精度的目的,从而保证数控机床的加工精度.

摘要： 本文介绍了采用双纵模稳频的He-Ne激光辐射谱线的波长作为标准,用计数法研制的量块激光干涉仪的过程.阐述了本量块激光干涉仪对(0.5～100)mm二等成组量块和专用量块,以及各等级的特殊尺寸量块的测量.阐述了结构设计,软硬件功能设置,装置重复性、稳定性、准确性.该量块激光干涉仪是集光、机、电相结合,融软件于一体的高准确度量块测量仪器.用柔性测头接触定位的方式,实现了被测量块无需研合在辅助平板上就可以用激光波长对量块长度进行高准确度直接干涉测量.

摘要： 通过对激光干涉仪长度校准标准主要不确定度来源的分析,得出其主要的来源是校准装置空气温度的影响。基于试验数据,分析了装置非线性分布空气温度产生的原因及平均温度修正方法对于涉仪长度校准的影响;提出了按权重分区间进行空气温度修正的方法,可控制空气温度测量对干涉仪长度校准的影响至2×10-8量级,提高激光干涉仪长度校准标准的精度。

摘要： 报告介绍了两款深圳市中图仪器股份有限公司近年自主研发生产并推广应用的光学精密测量仪器:激光干涉仪和光学3D表面轮廓仪,激光干涉仪广泛应用于数控机床、三坐标测量机等精密运动设备运动导轨的线性定位精度、重复定位精度等.

摘要： 研究了光学轮廓仪Z轴量值的校准方法.首先介绍了光学轮廓仪的测量原理,基于该仪器的测量原理提出了一种使用外置激光干涉仪校准光学轮廓仪驱动马达的方法,并针对此校准方法进行了实验研究,设计了实验方案,对实验数据进行了分析,并进行了不确定度评定.最后使用VLSI标准台阶对已校准的光学轮廓仪进行了验证,结果表明:测量结果的一致性良好,本文提出的方法可以用于光学轮廓仪的Z轴量值的溯源.

摘要： 球棒及类球棒结构的标准器,在校准三坐标测量机类精密测量仪器,以及大尺寸空间测量仪器等方面都具有很大的优势,在国际上广泛采用.而在我国,球棒的高精度量值溯源问题尚未完全解决.本文针对应用激光干涉原理测量球棒球心距的方法,探讨了提高测量精度的相关问题,并建立了相应的检测装置,由于球棒结构的特殊性，应用激光干涉仪直接校准球棒的原理较为新颖。基于激光干涉测量方法，建立了球棒球心距检测装置。选用附带德国DAkks证书的300mm碳纤维标准球棒对本装置的测量精度进行验证。通过En值比对可得En=0.41，验证了本装置与德国DAkks对该球棒球心距测量结果的不确定度均在各自评定的测量不确定度范围内。

摘要： 基于多样品多型号仪器的测试信息及其GUM和MCM方法,讨论了四步干涉法测量红外光学材料折射率均匀性的测量范围及其测量不确定度评定.红外干涉测量的绝对灵敏度和准确度虽不及可见激光干涉仪,但采用了四步干涉测量的方法,消除了干涉仪的固有系统误差,有利于实现对红外光学材料折射率均匀性的高准确度测量.实际测试表明,该测量范围覆盖l×10-5～5×10-3,相对测量标准不确定度2×10-1～2×10-3.

摘要： 简述了精密数控机床的空间定位误差包括直线轴误差与旋转轴误差。介绍了激光干涉仪的原理与结构,根据多边定位原理,利用激光于涉测量的方法,可对机床的直线轴、旋转轴进行检测,确定其系统空间几何误差,测量结果不确定达到U95 =0.2μm+0.3μm/m.以米克朗UCP800为例,检测其直线轴X轴、y轴、Z轴和旋转轴C轴,给出检测误差。

摘要： 文章首先介绍了目前应用较为广泛的几种液位计的工作原理和各自的优缺点，并提出了一种结合激光干涉仪和自由态浮子检测各种高精度液位计准确度的新方法，这种方法具有高精度、高稳定性、不易受测量介质影响等特性，最后通过实验论证，得出基于此方法进行液位计准确度检测具有非常高的实用性和准确度。

摘要： 本发明提供一种干涉仪系统，所述干涉仪系统用于确定可移动物体的位置，所述干涉仪系统包括：激光源，所述激光源用于提供辐射束；光学系统，所述光学系统被布置成将所述辐射束拆分成沿第一光学路径的第一束和沿第二光学路径的第二束，其中所述光学系统被布置成将所述第一束与所述第二束重新组合成重新组合束；检测器，所述检测器用于接收所述重新组合束并且基于所接收的重新组合束来提供检测器信号；以及处理单元，其中所述第一光学路径的第一光程长度与所述第二光学路径的第二光程长度具有光程长度差，其中所述处理单元被布置成基于所述检测器信号中的相移来确定所述激光源的跳模。

摘要： 本发明公开了一种斐索激光干涉仪标准镜头以及斐索激光干涉仪。该斐索激光干涉仪标准镜头包括：光阑及同轴设置的标准镜头主体，所述标准镜头主体包括面向所述光阑的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面上设置有中心对称的衍射环。本发明提供的斐索激光干涉仪标准镜头以及斐索激光干涉仪具有结构简单，成本低的优点。

摘要： 本发明提供即使看丢回归反射体也能再次开始测定的追踪式激光干涉仪以及干涉仪的距离测定方法。通过第一判定部(521)判定第一及第二接受光装置之中至少一方的接受光装置的受光量为所定第一阈值以下场合，图形射出控制部(54)控制变更机构(121)，使得来自光源的光沿所定图形射出。并且，通过图形射出控制部(54)控制变更机构(121)，来自光源的光沿所定图形射出期间，通过第二判定部(522)判定各接受光装置的受光量都为所定的第二阈值以上场合，追踪控制部(51)使得变更机构(121)追踪回归反射体(11)。因此，干涉仪(1)看丢回归反射体(11)场合，沿着所定图形射出光，探索回归反射体(11)，检测到回归反射体(11)场合，能再次追踪回归反射体(11)，能再次开始测定。

摘要： 本发明公开了一种单频激光干涉仪非线性误差修正方法、装置及应用其的干涉仪，本发明的方法是利用谐波分离修正法对所述干涉仪非线性误差进行修正，包括：步骤一，建立修正方程，以依据该修正方程，从干涉仪的两路干涉信号中获取干涉信号的相位角；步骤二，对干涉信号中的基波成分进行修正，获取初始相位角；步骤三，对所述干涉信号中的谐波成分进行修正，获取相位角的修正值；步骤四，依据所述初始相位角及所述相位角的修正值获取补偿修改后的精确相位角，并据此获取所述干涉仪测量镜位移以实现对干涉仪的非线性误差修正。本发明可消除干涉信号中引起非线性误差的各种谐波成分，使单频激光干涉仪的非线性误差修正达到最优化。

摘要： 本发明提供一种能够更加准确地对采样信号进行解调且易于小型化的激光干涉仪以及激光干涉仪的控制方法。激光干涉仪的特征在于，具备：光源部，其射出第一激光；光调制器，其具备振动元件，且使用所述振动元件来对所述第一激光进行调制，并生成包括调制信号的第二激光；受光元件，其接受第三激光和所述第二激光的干涉光，并输出受光信号，所述第三激光为所述第一激光被对象物反射而生成的包含采样信号的光；解调电路，其执行根据所述受光信号对所述采样信号进行解调的解调处理，所述解调电路间歇地执行所述解调处理。

摘要： 提供激光干涉仪及激光干涉仪的控制方法，能够与激光光源的种类无关地精度良好地测量源自测定对象物的信息。激光干涉仪的特征在于，具备：激光光源，射出出射光；光分割器，将出射光分割为第一分割光和入射到测定对象物的第二分割光；光调制器，配置在第一分割光所行进的光路，将第一分割光调制为频率不同的参照光；光路长度变更部，设置在光分割器与光调制器之间，变更作为光分割器与光调制器之间的光路长度的第一光路长度；受光元件，接受出射光由测定对象物反射而生成的物体光与参照光的干涉光，输出受光信号；以及控制部，根据作为光分割器与测定对象物之间的光路长度的第二光路长度，来控制光路长度变更部的动作。

摘要： 本发明公开了一种斐索激光干涉仪标准镜头以及斐索激光干涉仪。该斐索激光干涉仪标准镜头包括：光阑及同轴设置的标准镜头主体，所述标准镜头主体包括面向所述光阑的第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面上设置有中心对称的衍射环。本发明提供的斐索激光干涉仪标准镜头以及斐索激光干涉仪具有结构简单，成本低的优点。

摘要： 本发明提供一种激光干涉仪和使用该激光干涉仪的测量装置。激光干涉仪(1)具有反射镜(2)和激光干涉部(3)，反射镜(2)具有两块平面镜(4、5)，激光干涉部(3)具有输入两个相互正交的直线偏光并进行分光的偏光分光器(8)和使分光的各光成分以相对于平面镜(4、5)垂直地入反射的方式折射的双棱镜(6)，使各光成分在双棱镜(6)和反射镜(2)之间两次往返后输出，激光干涉部(3)具有偏转部(15)，偏转部(15)配置在偏光分光器(8)和双棱镜(6)之间，使得当各光成分最初往返时一个光成分通过，当各光成分下一次往返时另一个光成分通过，并且具有自由调整通过的光成分的偏转方向的一对楔形棱镜(15a、15b)，因此各光成分的偏转调整作业简单，能够使所输出的激光的各光成分的平行度提高，能够使横摇方向的位置偏差的测量精度提高。

摘要： 本发明提供即使看丢回归反射体也能再次开始测定的追踪式激光干涉仪以及干涉仪的距离测定方法。通过第一判定部(521)判定第一及第二接受光装置之中至少一方的接受光装置的受光量为所定第一阈值以下场合，图形射出控制部(54)控制变更机构(121)，使得来自光源的光沿所定图形射出。并且，通过图形射出控制部(54)控制变更机构(121)，来自光源的光沿所定图形射出期间，通过第二判定部(522)判定各接受光装置的受光量都为所定的第二阈值以上场合，追踪控制部(51)使得变更机构(121)追踪回归反射体(11)。因此，干涉仪(1)看丢回归反射体(11)场合，沿着所定图形射出光，探索回归反射体(11)，检测到回归反射体(11)场合，能再次追踪回归反射体(11)，能再次开始测定。

摘要： 本发明公开了一种单频激光干涉仪非线性误差修正方法、装置及应用其的干涉仪，本发明的方法是利用谐波分离修正法对所述干涉仪非线性误差进行修正，包括：步骤一，建立修正方程，以依据该修正方程，从干涉仪的两路干涉信号中获取干涉信号的相位角；步骤二，对干涉信号中的基波成分进行修正，获取初始相位角；步骤三，对所述干涉信号中的谐波成分进行修正，获取相位角的修正值；步骤四，依据所述初始相位角及所述相位角的修正值获取补偿修改后的精确相位角，并据此获取所述干涉仪测量镜位移以实现对干涉仪的非线性误差修正。本发明可消除干涉信号中引起非线性误差的各种谐波成分，使单频激光干涉仪的非线性误差修正达到最优化。