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縱向塞曼效應(yīng)雙頻激光干涉儀的原理與應(yīng)用

    在現(xiàn)代光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域中,縱向塞曼效應(yīng)雙頻激光干涉儀是一種重要的測(cè)量工具。它基于獨(dú)特的物理原理,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的距離測(cè)量。

 


    縱向塞曼效應(yīng)雙頻激光干涉儀的工作原理如下:縱向塞曼激光器發(fā)出左右圓偏振光,經(jīng)λ/4波片后成為偏振方向相互垂直的同軸雙頻激光f1和f2。這兩束光在分光鏡BS處分為兩部分,反射部分經(jīng)檢偏器P1形成拍頻f2-f1,由光電探測(cè)器D1接受,作為系統(tǒng)的參考信號(hào)。透射部分在偏振分光鏡PBS處按偏振方向分解,一路指向定鏡R,頻率為f1;另一路指向靶鏡M,頻率為f2。


    當(dāng)靶鏡M移動(dòng)時(shí),返回光會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移±Δf,加于原頻率f2之上。此時(shí),f2+Δf與f1兩光束在偏振分光鏡PBS匯合,經(jīng)45°放置的檢偏器P2得到含有測(cè)量距離信息的拍頻信號(hào)(f2-f1)±Δf,由光電探測(cè)器D2接收,作為測(cè)量信號(hào)。


    在Machelson干涉儀中,靶鏡M的移動(dòng)距離可以通過以下公式計(jì)算:L=λ/2*∫_{0}^{t}Δfdt=N*λ/2。其中,λ為激光波長(zhǎng),多普勒頻移Δf的積分為條紋數(shù)N。減法器S通過[(f2-f2)±Δf,]-(f2-f1)]的運(yùn)算得到±Δf,進(jìn)而可以根據(jù)上式計(jì)算得到測(cè)量長(zhǎng)度值L。


    縱向塞曼效應(yīng)雙頻激光干涉儀具有高精度、高穩(wěn)定性的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的精密測(cè)量。它為這些領(lǐng)域的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持,有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。


    縱向塞曼效應(yīng)雙頻激光干涉儀是一種先進(jìn)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器,其原理和應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)科技進(jìn)步具有重要意義。

創(chuàng)建時(shí)間:2024-09-24 14:03
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