激光干涉法测距原理 图片:
根据光的干涉原理,两列具有固定相位差,而且有相同频率、相同的振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠,将会产生干涉现象,如图所示。由激光器发射的激光经分光镜A分成反射光束S1和透射光束S2。两光束分别由固定反射镜M1和可动反射镜M2反射回来,两者在分光镜处汇合成相干光束。若两列光S1和S2的路程差为Nλ(λ为波长,N为零或正整数),实际合成光的振幅是两个分振幅之和,光强最大。当S1和S2的路程差为λ/2(或半波长的奇数倍)时,合成光的振幅和为零,此时光强最小。
激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹,由光电转换元件接收并转换为电信号,经处理后由计数器计数,从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短,特别是激光的单色性好,其波长值很准确。所以利用干涉法测距的分辨率至少为λ/2,利用现代电子技术还可测定0.01个光干涉条纹。因此,用激光干涉法测距的精度极高。
激光干涉仪由激光管、稳频器、光学干涉部分、光电接受元件、计数器和数字显示器组成。目前应用较多的有双频激光干涉仪。