激光干涉儀引力波探測(cè)器的基本光學(xué)結(jié)構(gòu):激光干涉儀引力波探測(cè)器是一種大型綜合性實(shí)驗(yàn)裝置,由光學(xué)部分、機(jī)械部分、信號(hào)轉(zhuǎn)換部分和控制部分等組成。本質(zhì)上講,它應(yīng)該是一臺(tái)超大型高精度的光學(xué)儀器,其光學(xué)部分的主體。激光器是激光干涉儀引力波探測(cè)器的光源[2],用于引力波探測(cè)的干涉儀對(duì)光源有如下要求:(1)高輸出功率和好的功率穩(wěn)定性:激光功率漲落產(chǎn)生的霰彈噪聲是影響激光干涉儀引力波探測(cè)器靈敏度的主要噪聲之一。(2)單一的振動(dòng)頻率和高的頻率穩(wěn)定性:為使激光干涉儀引力波探測(cè)器能夠穩(wěn)定地鎖定在需要的工作點(diǎn)上,要求激光器輸出的光束具有單一的振動(dòng)頻率。激光頻率漲落引起的噪聲是影響干涉儀靈敏度嚴(yán)重的噪聲之一,我們稱此噪聲為干涉儀的頻率噪聲,必須盡量減小。激光干涉儀具有較高的精度和效率。顯微式激光干涉儀多少錢
激光干涉儀以光波為載體,具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、測(cè)量范圍大、比較高測(cè)速下分辨率高等特點(diǎn),其光波波長(zhǎng)可直接對(duì)米進(jìn)行定義并溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。因此,激光干涉儀普遍應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、PCB鉆孔機(jī)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開發(fā)、設(shè)備制造等領(lǐng)域。激光干涉儀結(jié)合不同的光學(xué)鏡組,可實(shí)現(xiàn)線性測(cè)長(zhǎng)、角度、直線度、垂直度、平行度、平面度等幾何參量的高精度測(cè)量。在動(dòng)態(tài)測(cè)量軟件的配合下,激光干涉儀可實(shí)現(xiàn)線性位移、角度和直線度的動(dòng)態(tài)測(cè)量與性能檢測(cè),以及進(jìn)行位移、速度、加速度、振幅與頻率的動(dòng)態(tài)分析。儀器校準(zhǔn)激光干涉儀采購(gòu)激光干涉儀是檢定數(shù)控機(jī)床、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)位置精度的理想工具。
激光干涉儀是精度比較高的線性位移測(cè)量?jī)x器,其光波可以直接對(duì)米進(jìn)行定義,可溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但是我們?cè)谑褂弥型鶗?huì)出現(xiàn)檢測(cè)偏離值,偏離我們的預(yù)估,以至于在高精度檢測(cè)時(shí),對(duì)設(shè)備產(chǎn)生懷疑。因測(cè)量光學(xué)鏡組的安裝高度不在被測(cè)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軸上引起的測(cè)量誤差稱之為阿貝誤差。產(chǎn)生的原因是設(shè)備移動(dòng)時(shí)存在俯仰、扭擺差,因此光學(xué)鏡組與運(yùn)動(dòng)軸偏置距離越遠(yuǎn),引起的阿貝誤差越大。環(huán)境補(bǔ)償單元能準(zhǔn)確采集空氣溫度、壓力、相對(duì)濕度信息,基于Edlen公式計(jì)算空氣折射率,以此對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。
影響激光干涉儀測(cè)量精度的因素包括:①激光器頻率(波長(zhǎng))及頻率穩(wěn)定性;②測(cè)量讀數(shù)軟件系統(tǒng)帶來(lái)的誤差;③反射鏡、角錐棱角誤差;④溫濕度、壓力傳感器誤差;當(dāng)然,在具體測(cè)量任務(wù)中的測(cè)量精度還與測(cè)量人員、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件等因素有關(guān)。激光干涉儀在實(shí)際使用中,需要確認(rèn)其在各個(gè)測(cè)量應(yīng)用中能夠達(dá)到的真實(shí)精度水平以確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。激光干涉儀的測(cè)量讀數(shù)Z終均與激光波長(zhǎng)有關(guān),因此激光器頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測(cè)量精度的保障。此外,激光干涉儀的環(huán)境條件補(bǔ)償系統(tǒng)(壓力、溫濕度傳感器)的讀數(shù)準(zhǔn)確性對(duì)Z終的測(cè)量精度有著重要的影響。激光干涉儀也是一種高精度位移傳感器,可直接用于高精度、大 尺寸的動(dòng)態(tài)位移測(cè)量系統(tǒng)。
從激光器發(fā)出的一束單色﹑頻率穩(wěn)定的激光,在分光鏡上被分為強(qiáng)度相等的兩束,一束經(jīng)分光鏡反射進(jìn)入干涉儀的一臂(稱為Y臂),另一束透過(guò)分光鏡進(jìn)入與其垂直的另一臂(稱為X臂),在經(jīng)歷了幾乎相同的度越時(shí)間之后,兩束光返回,并在分光鏡上重新相遇,并在那里產(chǎn)生干涉。若兩束光的度越時(shí)間相等(或時(shí)間差為光振動(dòng)周期的整數(shù)倍)則兩束光在光探測(cè)器上干涉減弱呈暗條紋,而返回激光器的那個(gè)合光束則是干涉加強(qiáng)呈亮條紋。精心調(diào)節(jié)干涉儀的臂長(zhǎng)使兩束光完全相干相減,則探測(cè)器探測(cè)不到光強(qiáng),激光干涉儀引力波探測(cè)器的輸出信號(hào)為零。這是探測(cè)器的初始工作狀態(tài)。激光干涉儀可以進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)特性分析。儀器校準(zhǔn)激光干涉儀采購(gòu)
激光干涉儀的使用注意事項(xiàng):各種儀器均不可受壓、受凍、受潮或受高溫,儀器箱不要靠近火爐或暖氣管。顯微式激光干涉儀多少錢
為什么要用雙頻激光干涉儀?單頻激光干涉儀是一種直流測(cè)量系統(tǒng),存在較大的零漂;同時(shí)由于空氣湍流,機(jī)床油霧,切削屑等會(huì)使光束發(fā)生偏移或波面扭曲,導(dǎo)致激光束強(qiáng)度發(fā)生變化,就有可能使光電信號(hào)低于計(jì)數(shù)器的觸發(fā)電平而使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。雙頻激光干涉儀的信號(hào)交流信號(hào),因而對(duì)于雙頻激光干涉儀來(lái)說(shuō),可用放大倍數(shù)較大的交流放大器對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行放大,這樣,即使光強(qiáng)衰減90%,依然可以得到合適的電信號(hào)。雙頻激光干涉儀可以在恒溫,恒濕,防震的計(jì)量室內(nèi)檢定量塊,量桿,刻尺和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等,也可以在普通車間內(nèi)為大型機(jī)床的刻度進(jìn)行標(biāo)定。顯微式激光干涉儀多少錢