1、 一种高分辨率双频激光干涉仪设计一种高分辨率双频激光干涉仪设计 双频激光干涉仪技术现状与国内外概况双频激光干涉仪技术现状与国内外概况 2 总体方案设计总体方案设计. 6 总体框图. 6 双频激光干涉测量系统组成. 6 测量电路设计测量电路设计. 9 1）初级光电转换 9 2）初级调理电路 9 3）差分转换和放大电路 10 4）波形转换电路 .11 5）细分电路 . 12 6）同步器电路 14 7) 连续计数模块 15 8）显示电路 . 17 系统电路总图系统电路总图( (部分连线使用网络标号部分连线使用网络标号) ) 19 软件设计软件设计 20 1)first piece： 20 2)sec
2、ond piece：. 20 总结与展望总结与展望 25 系统最大的特点及优势 25 误差分析与补偿 25 综述 25 经验总结. 26 参考文献参考文献 27 2 双频激光干涉仪技术现状与双频激光干涉仪技术现状与国内外概况国内外概况 激光具有亮度高、方向性好、单色性及相干性好等特点，随着现代科技的不断进步，激 光技术已渐渐地被人们所接受和认同。 随着激光干涉测量技术日渐成熟， 激光的应用领域也 已十分广泛，几乎涉及到当今科技的各个方面。尤其是在激光加工、激光测量、军事上的应 用更是显现出极大的优势与潜力。 激光器的出现， 使古老的干涉技术得到迅速发展。 激光干涉仪是以激光波长为已知长度、 利
3、用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量工具。激光干涉仪有单频的和双频的两种， 单频的是在 20 世纪 60 年代中期出现的， 最初用于检定基准线纹尺， 后又用于在计量室中精 密测长。 而双频激光干涉仪的发明使激光干涉仪最终摆脱了计量室的束缚， 更为广泛的应用 于工业生产和科学研究中。 双频激光干涉仪是七十年代初期由美国 HP 公司首先推出的，至八十年代中期十几年时 间内几乎垄断了世界市场。 双频激光干涉仪采用外差干涉测量原理， 克服了普通单频干涉仪 测量信号直流漂移的问题， 具有信号噪声小、 抗环境干扰、 允许光源多通道复用等诸多优点， 使得干涉测长技术能真正用于实际生产。 它可用于精密机床
4、、 大规模集成电路加工设备等的 在线在位测量、误差修正和控制，是激光在计量领域中最成功的应用之一，也是工业中最具 权威的长度测量仪器。 双频激光干涉仪是目前精度最高、量程最大的长度计量仪器，可以在恒温，恒湿，防震 的计量室内检定量块、量杆、刻尺和坐标测量机等，也可以在普通车间内为大型机床的刻度 进行标定， 既可以对几十米的大量程进行精密测量， 也可以对手表零件等微小运动进行精密 测量，既可以对几何量如长度、角度直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可 以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等。 双频激光干涉仪以其良好的性能、 在很多场合， 特别是在大长度与大位移的精密测量中得到 广泛应用。 八十年代后期， 一些先进工业国家也相继推出了各具特色的双频激光干涉仪器， 从而在 国际市场出现了群芳争艳的局面。目前国外生产激光干涉仪的公司有美国的 Agilent (前身 为 HP) 、ZYGO、光动、德国的耶拿尔（JENAer） 、英国的 Renishaw 等公司。 耶拿尔（JENAer）公司 ZLM700 双频激光干涉仪使用氦氖激光器，采用双频外差
