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探索“激光幹涉儀”的發展史

發布時(shí)間:2016-5-25

現代激光幹涉技術是在人類關(guān)於光學的幾乎全部知(zhī)識的基礎上發展起來的。激光與普通光源相比(bǐ),具有(yǒu)一些(xiē)獨特的性質:單色性好、相幹(gàn)性好(hǎo)、方向性強、亮度高。激光幹涉(shè)儀是以激光波長為已知(zhī)長度,利用邁克爾(ěr)遜幹涉係統測(cè)量位移的通用長度測量,廣泛應(yīng)用於各領域,已經成為人類(lèi)認知世(shì)界的重要工具。

1604年開普勒(J.Kepler)寫出光學著作,指(zhǐ)出光的強度和到達(dá)光源距離的(de)平方成反比(bǐ)。並(bìng)於1611年出版《折射光學》

1801年托馬斯•楊(Thomas Young)用(yòng)雙狹縫實驗演示了光的幹涉現(xiàn)象,即著名的楊氏雙縫實驗。

1881年邁克爾遜(Albert.A.Michelson)設計了著(zhe)名的實驗來測量“以太”漂移。當然沒測到漂移,由此導致“以太”說的破滅和相對論的誕(dàn)生。它(tā)首次用於幹涉儀,以鎘紅譜線與國際米原器作對比。正是由於他的工(gōng)作導致後來用光的波長定義“米”。由於他在精密光(guāng)學(xué)儀(yí)器、光譜和計量(liàng)領域的研究工作於1907年獲得諾貝爾獎。


邁(mài)克爾遜激光幹(gàn)涉儀原理圖

1960年Maiman研製成功第一台紅寶石激光器,從(cóng)此開始了光學技術飛(fēi)速(sù)發(fā)展的新時代。從此,激光幹涉測量被(bèi)廣(guǎng)泛地用於長度、角度、微觀形貌、轉速、光譜等領域,並和微電子技術、計算機技術集成,成為現代幹涉儀。

1982年G.Binning和H.Rohrer研(yán)製成(chéng)功掃(sǎo)描隧道顯微鏡,1986年發明原子(zǐ)力顯微鏡,1986年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。從此開始了幹涉儀向納米、亞納米分辨率和(hé)精度前進的新時(shí)代。

由於激光具(jù)有極好的時間相(xiàng)幹性,自(zì)問世以來,已研製出多種激光幹(gàn)涉儀:單頻激光幹涉儀、雙頻激光幹涉儀(yí)、半導體激(jī)光幹涉儀、法布裏-珀羅(luó)(F-P)幹涉儀、X射線幹(gàn)涉儀等。

激光幹(gàn)涉儀是激光在計(jì)量(liàng)領域(yù)中最成功的應(yīng)用(yòng)之一。利用光的幹涉實現測量,具有非(fēi)接觸、無損檢測的特點,已經在各個不同領域得到廣泛的應用。


激光幹涉儀機床檢測應用

中圖儀器近期推(tuī)出的 SJ6000激光幹涉儀(yí) 采用進口高(gāo)穩頻氦氖激光器、雙縱模熱穩頻技術、多參數環境補(bǔ)償技術、高速數字信(xìn)號處理係統等技術,通過與不(bú)同的光學組件結(jié)合,實現對線性、角度、直線度、垂直度、平麵度等(děng)幾何量的檢測。線性測長精度(dù):±0.5ppm,激光穩頻(pín)精度:0.05ppm。

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