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淺談光學(xué)器件角度測量方法

2021/1/5 16:38:54 來源:

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光學(xué)角度測量技術(shù)

激光干涉測角法

角度可以表示為長度之比,長度的變化可以用激光干涉法在角度測量中得到廣泛的運(yùn)用。干涉測角法不僅可以測量小角度,而且也可以測量整周角度。

激光干涉小角度測量

干涉小角度測量的基本原理可以表示成圖5的形式。采用邁克爾遜干涉原理,用兩路光程差的變化來表示角度的變化,經(jīng)角錐棱鏡反射的一路光的光程隨著轉(zhuǎn)角的變化而變化,因此干涉條紋也發(fā)生相應(yīng)的移動(dòng),測得條紋的移動(dòng)量,就可測得轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角。在此原理基礎(chǔ)只上發(fā)展起來的角度測量系統(tǒng)都致力于光路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和消除各種誤差因素的影響。經(jīng)過改進(jìn)后可以測量大約90度的角度,但各種誤差因素隨著所測角度的增加而急劇增加,因此該系統(tǒng)的測量范圍限制在幾度內(nèi),在此范圍內(nèi)具有高的測量準(zhǔn)確度。這種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟,美國、日本、德國、俄羅斯等國家早已將激光干涉小角度測量技術(shù)作為小角度測量的國家基準(zhǔn)。為了消除轉(zhuǎn)盤徑向移動(dòng)對(duì)角度測量的影響,采用如圖6所示的測量光路,用兩個(gè)角錐棱鏡形成差動(dòng)測量,大大提高了系統(tǒng)的線性和靈敏度。為了增加干涉儀抗環(huán)境干擾的能力,可以采用雙頻激光外差干涉測量法,用雙頻激光代替普通光源。用這種方法測量平面角,靈敏度可達(dá)0.002''。


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