SJ6000激光干涉儀原理

一.SJ6000激光干涉儀概述

SJ6000激光干涉儀產品采用美國進口高穩頻氦氖激光器、激光雙縱模熱穩頻技術、高精度環境補償模塊、幾何參量干涉光路設計、高精度激光干涉信號處理系統、高性能計算機控制系統技術，實現各種參數的高精度測量。通過激光熱穩頻控制技術，實現快速(5~10分鐘)、高精度(0.05ppm)、抗干擾能力強、長期穩定性好的激光頻率輸出，采用不同的光學鏡組可以測量出線性、角度、直線度、平面度和垂直度等幾何量，并且可以進行動態分析。

SJ6000激光干涉儀產品具有測量精度高、測量速度快、最高測速下分辨率高、測量范圍大等優點。通過與不同的光學組件結合，可以實現對直線度、垂直度、角度、平面度、平行度等多種幾何精度的測量。在相關軟件的配合下，還可以對數控機床進行動態性能檢測，可以進行機床振動測試與分析，滾珠絲桿的動態特性分析，驅動系統的響應特性分析，導軌的動態特性分析等，具有極高的精度和效率，為機床誤差修正提供依據。

二.SJ6000激光干涉儀性能特點

1.測量精度高、速度快，穩定性好

①使用美國高性能氦氖激光器，結合伺服穩頻控制系統，達到高精度穩頻(0.05ppm)

②以光波長(633nm)為測量單位，分辨率可達nm級

③使用高速光電信號采樣和處理技術，測量速度可達到4m/s。

④配合有環境補償單元，在環境變化的情況下，也可以得到較高的測量精度

⑤分離式干涉鏡設計，避免了測量鏡組由于主機發熱而引起的鏡組形變

2. 應用范圍廣

①可以實現線性、角度、直線度、垂直度、平面度等幾何量的檢測

②結合我們的軟件系統，可以用于速度，加速度，振動分析以及穩定度等分析

③可實時監控精密加工機床等機器的動態數據，進行動態特性分析

3.軟件界面友好

①使用當前熱門的軟件界面開發工具，軟件界面人性化，操作簡單。

②將靜態測量和動態測量兩種功能合并到一個軟件中，更方便用戶切換測量類型。

③向導式操作，流程清晰，更符合國內用戶的使用習慣。

4 性價比高

性能達到了國外儀器的水準，價格是國內儀器的良心價。

三.SJ6000激光干涉儀原理

一個角錐反射鏡緊緊固定在分光鏡上，形成固定長度參考光束。另一個角錐反射鏡相對于分光鏡移動，形成變化長度測量光束。

從激光頭射出的激光光束(1)具有單一頻率，標稱波長為0.633µm，長期波長穩定性（真空中）優于0.05ppm。當此光束到達偏振分光鏡時，被分成兩束光—反射光束(2)和透射光束(3)。這兩束光被傳送到各自的角錐反射鏡中，然后反射回分光鏡中，在嵌于激光頭中的探測器中形成干涉光束。

如果兩光程差不變化，探測器將在相長干涉和相消干涉的兩端之間的某個位置觀察到一個穩定的信號。如果兩光程差發生變化，每次光路變化時探測器都能觀察到相長干涉和相消干涉兩端之間的信號變化。這些變化（條紋）被數出來，用于計算兩光程差的變化。測量的長度等于條紋數乘以激光波長的一半。

應當注意到，激光波長將取決于光束經過的空氣的折射率。由于空氣折射率會隨著氣溫、壓力和相對濕度的變化而變化，用于計算測量值的波長值可能需要對這些環境參數的變化進行補償。在實踐中，對于技術指標中的測量精度，只有線性位移（定位精度）測量需要進行此類補償，在這種情況下兩束光的光程差變化可能非常大。

四.SJ6000激光干涉儀技術參數

• 系統性能

    測量方式：單頻

    穩頻精度：0.05ppm

    動態采集頻率：50 kHz

    預熱時間：5-10分鐘

    工作溫度范圍：0~38℃

    環境溫度范圍：0~38℃，環境濕度：0~95%

    存儲溫度范圍：-20℃~70℃

• 環境補償示值誤差

    空氣溫度傳感器：±0.2℃ (0-40℃)，分辨率0.01℃

    材料溫度傳感器：±0.1℃ (0-40℃)，分辨率0.01℃

    空氣濕度傳感器：±6% (0-95%)

    大氣壓力傳感器：±0.1kPa

• 線性測量

    測量距離：0-40m

    測量精度：0.5ppm (0-38℃)

    測量分辨率：1nm

    測量最大速度：3m/sec