激光干涉儀，以激光波長(zhǎng)為已知長(zhǎng)度，利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)測(cè)量位移的通用長(zhǎng)度測(cè)量。激光具有高強(qiáng)度、高度方向性、空間同調(diào)性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點(diǎn)。目前常用來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度的干涉儀，主要是以邁克爾遜干涉儀為主，并以穩(wěn)頻氦氖激光為光源，構(gòu)成***個(gè)具有干涉作用的測(cè)量系統(tǒng)。激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來(lái)作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測(cè)量工作，并可作為精密工具機(jī)或測(cè)量?jī)x器的校正工作。

激光干涉儀又分為兩種，***種是單頻激光干涉儀，另***種則是雙頻激光干涉儀。我們來(lái)看看兩者之間有什么區(qū)別：

單頻激光干涉儀

從激光器發(fā)出的光束，經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直后由分光鏡分為兩路，并分別從固定反射鏡和可動(dòng)反射鏡反射回來(lái)會(huì)合在分光鏡上而產(chǎn)生干涉條紋。當(dāng)可動(dòng)反射鏡移動(dòng)時(shí)，干涉條紋的光強(qiáng)變化由接受器中的光電轉(zhuǎn)換元件和電子線路等轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，經(jīng)整形、放大后輸入可逆計(jì)數(shù)器計(jì)算出總脈沖數(shù)，再由電子計(jì)算機(jī)按計(jì)算式[356-11]式中λ為 激光波長(zhǎng)(N 為電脈沖總數(shù))，算出可動(dòng)反射鏡的位移量L。使用單頻激光干涉儀時(shí)，要求周?chē)髿馓幱诜€(wěn)定狀態(tài)，各種空氣湍流都會(huì)引起直流電平變化而影響測(cè)量結(jié)果。

雙頻激光干涉儀

在氦氖激光器上，加上***個(gè)約0.03特斯拉的軸向磁場(chǎng)。由于塞曼分裂效應(yīng)和頻率牽引效應(yīng), 激光器產(chǎn)生1和2兩個(gè)不同頻率的左旋和右旋圓偏振光。經(jīng)1/4波片后成為兩個(gè)互相垂直的線偏振光,再經(jīng)分光鏡分為兩路。

***路經(jīng)偏振片1后成為含有頻率為f1-f2的參考光束。另***路經(jīng)偏振分光鏡后又分為兩路：***路成為僅含有f1的光束,另***路成為僅含有f2的光束。當(dāng)可動(dòng)反射鏡移動(dòng)時(shí),含有f2的光束經(jīng)可動(dòng)反射鏡反射后成為含有f2 ±Δf的光束，Δf是可動(dòng)反射鏡移動(dòng)時(shí)因多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的附加頻率,正負(fù)號(hào)表示移動(dòng)方向(多普勒效應(yīng)是奧地利人C.J.多普勒提出的，即波的頻率在波源或接受器運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生變化)。

這路光束和由固定反射鏡反射回來(lái)僅含有f1的光的光束經(jīng)偏振片2后會(huì)合成為f1-(f2±Δf）的測(cè)量光束。測(cè)量光束和上述參考光束經(jīng)各自的光電轉(zhuǎn)換元件、放大器、整形器后進(jìn)入減法器相減,輸出成為僅含有±Δf的電脈沖信號(hào)。經(jīng)可逆計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后，由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行當(dāng)量換算（乘 1/2激光波長(zhǎng)）后即可得出可動(dòng)反射鏡的位移量。

雙頻激光干涉儀是應(yīng)用頻率變化來(lái)測(cè)量位移的，這種位移信息載于f1和f2的頻差上，對(duì)由光強(qiáng)變化引起的直流電平變化不敏感，所以抗干擾能力強(qiáng)。它常用于檢定測(cè)長(zhǎng)機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、光刻機(jī)和加工中心等的坐標(biāo)精度，也可用作測(cè)長(zhǎng)機(jī)、高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等的測(cè)量系統(tǒng)。利用相應(yīng)附件，還可進(jìn)行高精度直線度測(cè)量、平面度測(cè)量和小角度測(cè)量。

激光干涉儀的特點(diǎn)也是非常多，我們羅列了以下幾點(diǎn)：

1. 同時(shí)測(cè)量線性定位誤差、直線度誤差（雙軸）、偏擺角、俯仰角和滾動(dòng)角

2. 設(shè)計(jì)用于安裝在機(jī)床主軸上的5D/6D傳感器

3. 可選的無(wú)線遙控傳感器***長(zhǎng)的控制距離可到25米

4. 可測(cè)量速度、加速度、振動(dòng)等參數(shù)，并評(píng)估機(jī)床動(dòng)態(tài)特性

5. 全套系統(tǒng)重量?jī)H15公斤，設(shè)計(jì)緊湊、體積小，測(cè)量機(jī)床時(shí)不需三角架

6. 集成干涉鏡與激光器于***體，簡(jiǎn)化了調(diào)整步驟，減少了調(diào)整時(shí)間

7、激光干涉儀可以同時(shí)測(cè)量線性定位誤差、直線度誤差(雙軸)、偏擺角、俯仰角和滾動(dòng)角等，以及測(cè)量速度、加速度、振動(dòng)等參數(shù)，并評(píng)估機(jī)床動(dòng)態(tài)特性等。

8、激光干涉儀的光源——激光，具有高強(qiáng)度、高度方向性、空間同調(diào)性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點(diǎn)。

9、激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來(lái)使用。

那么在我們使用的過(guò)程中也有***些需要注意的事項(xiàng)，例如：儀器應(yīng)放置在干燥、清潔以及無(wú)振動(dòng)的環(huán)境中應(yīng)用；在移動(dòng)儀器時(shí)，為防止導(dǎo)軌變形，應(yīng)托住底座再進(jìn)行移動(dòng)；儀器的光學(xué)零件在不用時(shí)，應(yīng)在清潔干燥的器皿中進(jìn)行存放，以防止發(fā)霉；盡量不要去擦拭儀器的反光鏡、分光鏡等，如必須擦拭則應(yīng)當(dāng)小心擦拭，利用科學(xué)的方法進(jìn)行清潔；導(dǎo)軌、絲桿、螺母與軸孔部分等傳動(dòng)部件，應(yīng)當(dāng)保持良好的潤(rùn)滑，因此必要時(shí)要使用精密儀表油潤(rùn)滑；在使用時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)旋、硬扳等情況，合理恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整部件；避免劃傷或腐蝕導(dǎo)軌面絲桿，保持其不失油。

我們?cè)诰S護(hù)設(shè)備的時(shí)候也是有***套方法，僅供參考：

1、儀器應(yīng)妥善地放在干燥、清潔的房間內(nèi)，防止振動(dòng)，儀器搬動(dòng) 時(shí)，應(yīng)托住底座，以防導(dǎo)軌變形。 　 2、光學(xué)零件不用時(shí)，應(yīng)存放在清潔的干燥盆內(nèi)，以防止發(fā)霉。反光鏡、分光鏡***般不允許擦拭，必要擦拭時(shí)，須先用備件毛刷小心撣去灰塵，再用脫脂清潔棉花球滴上酒精和乙醚混合液輕拭。

3、傳動(dòng)部件應(yīng)有良好的潤(rùn)滑。特別是導(dǎo)軌、絲桿、螺母與軸孔部分，應(yīng)用T5精密儀表油潤(rùn)滑。

4、使用時(shí)，各調(diào)整部位用力要適當(dāng)，不要強(qiáng)旋、硬扳。

5、導(dǎo)軌面絲桿應(yīng)防止劃傷、銹蝕，用畢后，仍保持不失油狀態(tài)。

6、 經(jīng)過(guò)精密調(diào)整的儀器部件上的螺絲，都涂有紅漆，不要擅自轉(zhuǎn)動(dòng)。