雙頻雷射干涉位移控制系統

雙頻雷射干涉位移控制系統

隨著人們對偏振光研究的深入,利用不同頻率光束的干涉原理即拍頻原理可製作新的位移控制系統,而且其精度能得到極大提高。其主要原理如下:

1:雷射器發出頻率為f1、f2的左旋和右旋圓偏振光設為E1和E2。

2:光束經過1/4玻片後兩束偏振光變成震動方向垂直的線偏振光。

3:偏振光進入分束器,一部分光被反射, 作為干涉儀的參考信號,另一部分透過分束器。

4:透過分束器的光束進入偏振分束器,使得兩束頻率不同的光分離。分別以自準直角度垂直入射到基準光柵上。

5:光柵隨工作檯移動,由於都卜勒效應,f1、f2發生變化。經光柵衍射返回後進入探測器1。

6:光束進入探測器1和2前會先經檢偏器2再進行干涉由探測器檢測。對所得結果再進行相應計算處理便可得到光柵的位移大小,進而得到工作檯移動距離。

7: 最後兩路信號通過鎖相倍頻後輸入減法器, 實現兩組連續脈衝的相減, 得到計量信號。

基本介紹

  • 中文名:雙頻雷射干涉位移控制系統
  • 所屬類別:儀器設備,工業產品
1:雷射器發出頻率為f1、f2的左旋和右旋圓偏振光設為E1和E2。
2:光束經過1/4玻片後兩束偏振光變成震動方向垂直的線偏振光。
3:偏振光進入分束器,一部分光被反射, 作為干涉儀的參考信號,另一部分透過分束器。
4:透過分束器的光束進入偏振分束器,使得兩束頻率不同的光分離。分別以自準直角度垂直入射到基準光柵上。
5:光柵隨工作檯移動,由於都卜勒效應,f1、f2發生變化。經光柵衍射返回後進入探測器1。
6:光束進入探測器1和2前會先經檢偏器2再進行干涉由探測器檢測。對所得結果再進行相應計算處理便可得到光柵的位移大小,進而得到工作檯移動距離。
7: 最後兩路信號通過鎖相倍頻後輸入減法器, 實現兩組連續脈衝的相減, 得到計量信號。
雙頻雷射干涉儀具有如下優點:測量反射鏡與參考反射鏡行程縱向參考測量,可實現零死程測量;光學結構具有 4倍光學細分(λ/4),在採用 Agilent 測量板卡後,可以實現亞納米級測量分辨力(0.15nm)、較大的測量範圍(大於10m)、較高的測量速度較高(大於 1m/s)和採樣率(20MHz);同時,由於雙頻雷射干涉儀接收器測量的是差頻信號,所以可以消除接收器長時間工作引起的直流漂移誤差,保證刻劃機長期運行測量的可靠性。雙頻雷射干涉儀的主要缺點是所需搭建光路複雜,難以保持長時間穩定,對測量環境要求較高,

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