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什么是光学测长仪设备,它们的工作原理是怎样的?

时间:06-30 2023 来自:祥宇精密

在现代科技领域中,光学测量技术在各个领域都发挥着重要作用。而光学测长仪设备作为其中的一种重要工具,被广泛应用于精密测量领域。


一、光学测长仪设备的定义


光学测长仪设备是利用光学原理进行长度测量的仪器。它通过测量光的干涉、衍射或频率来确定被测对象的长度。光学测长仪设备通常由光源、分束器、测量物体、检测器和信号处理系统等组成。


二、光学测长仪设备的工作原理


光学测长仪设备的工作原理基于干涉测量的原理。干涉是指两束或多束光相互叠加产生明暗交替的现象。根据干涉的特性,可以精确地计算出被测物体的长度。


光学测长仪设备中常用的测量原理包括干涉法、衍射法和频率法。


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1. 干涉法


干涉法是通过光的干涉现象来测量长度的一种方法。它利用两束或多束光线的干涉产生明暗交替的干涉条纹,通过计算条纹的数量或间距,可以确定被测物体的长度。


其中,常用的干涉法包括白光干涉法和相干光干涉法。白光干涉法利用白光的干涉现象进行测量,适用于大范围的长度测量。相干光干涉法则使用具有相同频率和相位的相干光源,提高了测量的精度和稳定性。


2. 衍射法


衍射法是一种利用光的衍射现象来测量长度的方法。它通过光线在物体边缘产生衍射现象,形成衍射图样,并通过分析图样的特征来确定被测物体的长度。


衍射法中常用的方法包括菲涅尔衍射法和菲涅尔-富里埃衍射法。菲涅尔衍射法适用于近场测量,而菲涅尔-富里埃衍射法则适用于远场测量。


3. 频率法


频率法利用光的频率特性进行长度测量。它基于频率和长度之间的关系,通过测量光源的频率变化或被测物体对光频的影响来确定长度。


频率法中常用的方法包括光栅频率法和腔内稳定激光频率法。光栅频率法利用光栅的频率特性进行测量,适用于高精度的长度测量。腔内稳定激光频率法则通过测量激光腔内的频率稳定性来实现长度测量。

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