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反馈型激光干涉计制造技术

技术编号:2514301 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
反馈型激光干涉计,是一种利用物理光学干涉原理观测机械工件的光洁度、平整度、形状及夹角的精密测量仪器。它设置有半导体激光器LD,透镜L、反射镜M↓[1]和M↓[2],半反射镜BS。其特征是:在成象区E与半导体激光器LD之间设置有反馈电路,产生反馈电流的组件由针孔板d、光电管PD和放大器A构成。本实用新型专利技术的特点是:抗干扰能力强,能在生产现场对机械工件进行观测。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及精密测量仪器,是一种利用物理光学干涉原理观测机械工件的光洁度、平整度、形状及夹角的反馈型激光干涉计。现有的激光干涉计,参看附图说明图1,它设置有半导体激光器LD,反射镜M1和M2、半反射镜BS,电流Io激发LD发出光束,经透镜L成为平行光。再经半反射镜BS分成互相垂直的反射平行光和透射平行光,前者射到M2后沿原路返回,透过BS到达成相区E处;后者经M1反射后沿原路返回,再由BS反射也到达E处,由于这两条光束之间存在位相差,在E处便有干涉条纹图象产生。因图象的形状与M1、M2的表面状态有关,从这里就可获得有关被测物(M1或M2)的表面状态信息。这种高精度测量必须在实验室进行。本技术的目的在于提供一种能在生产现场使用的反馈型激光干涉计,它能在有机械性噪音的生产现场中,正常观测,抗干扰性强。本技术的目的是这样实现的,它设置有半导体激光器LD、透镜L、反射镜M1和M2、半反射镜BS,其特征是在成象区E与半导体激光器LD之间设置有反馈电路,产生反馈电流的组件则由针孔板d,光电管PD和放大器A构成。当在生产现场进行观测时,由于机械性噪音振动,会导致干涉图象模糊不清,此时,穿过针孔板d的干涉图象光照到光电管PD上成为电信号,再经放大器A放大的电信号反馈到LD,使光频率f作相应的变化,使位相回到原来的值,使干涉图象清晰,即反馈型激光干涉计具备了抗干扰能力。现在叙述反馈型激光干涉针能提高抗干扰能力的理论分析。参看图2,由于来到E处的两条光束之间有位相差,才产生干涉条纹,位相差δ与干涉条纹强度P的关系式为δ= (4πfD)/(C) ① 和 P=a+bcos δ ②C为真空中光速,a、b是与光学系统有关的常数。从式中知,要保持干涉条纹强度P稳定,就需保持位相差δ稳定,从①式知,需要保持激光频率f与光路差D的乘积不变来实现。当干涉计在生产现场使用机械性干扰振动导致干涉图象不稳时,我们是利用半导体激光器所发射光频率f与它的注入电流成正比的特点,在干涉计内增设一条反馈电路,从而实现D与f总是彼长此消地变化,保持乘积稳定,实现图象清晰的。本技术的反馈型激光干涉计,其特点是抗干扰能力强,能在生产现场对机械工件进行观测。下面结合实施例和附图进一步叙述。实施例在一台泰曼--格林型激光干涉计上增设反馈电路后就成为本技术的实施例,图2为本实施例的光路原理图,图中虚线为光路,实线为电路。干涉计上的半导体激光器为日本产的HL7806G型,光电管系用北京产的2Cu101A型,放大器系用日本产的upc151C型,针孔板d的针孔直径为0.5mm,现以此去检查机械工件的平整度,当M1物体表面的图样。参看图3,当外界干扰振动在频率为25~1000HZ,振幅在9um以内时,图仍保持清晰。若不加反馈装置,则此时的图样模糊不清如图4,无法观测。本方案的增设反馈电路的作法,对各种以半导体激光器作为光源的干涉计均能适用,并能取得提高抗干扰能力的显著效果。现在叙述附图和图面说明附图共四幅,图1为现有的激光干涉计的干涉图象成象原理图,图2为本技术的反馈型激光干涉计的干涉图象成象原理图,图3为正常的干涉图样,特征是条纹清晰,图4为不正常的干涉图样,特征是条纹模糊,图1图2中虚线表示光路,箭头表示光的走向,图2中的实线表示反馈电路的联线,图中各符号的意义是LD-半导体激光器M1,M2-反射镜BS-半反射镜IO-电流L-透镜E-成象区d-针孔板PD-光电管A-放大器权利要求反馈型激光干涉计设置有半导体激光器LD,透镜L、反射镜M1和M2、半反射镜BS,其特征是在成象区E与半导体激光器LD之间设置有反馈电路,产生反馈电流的组件由针孔板d、光电管PD和放大器A构成。专利摘要反馈型激光干涉计,是一种利用物理光学干涉原理观测机械工件的光洁度、平整度、形状及夹角的精密测量仪器。它设置有半导体激光器LD,透镜L、反射镜M文档编号G01B9/02GK2193993SQ94203399公开日1995年4月5日 申请日期1994年2月3日 优先权日1994年2月3日专利技术者艾勇 申请人:艾勇本文档来自技高网...

【技术保护点】
反馈型激光干涉计设置有半导体激光器LD,透镜L、反射镜M1和M2、半反射镜BS,其特征是:在成象区E与半导体激光器LD之间设置有反馈电路,产生反馈电流的组件由针孔板d、光电管PD和放大器A构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:艾勇
申请(专利权)人:艾勇
类型:实用新型
国别省市:42[中国|湖北]

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