干涉測(cè)量中壓電技術(shù)的應(yīng)用

來源：哈爾濱芯明天科技有限公司 2022年06月22日 13:56

　　干涉測(cè)量技術(shù)是以光波干涉原理為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量的一門技術(shù)，在現(xiàn)代精密測(cè)量領(lǐng)域中，許多測(cè)量工作都是靠干涉實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于許多測(cè)量問題的解決，光學(xué)干涉測(cè)量是目前**可行的方法。與一般的光學(xué)成像測(cè)量技術(shù)相比，干涉測(cè)量具有大量程、高靈敏度、高精度等特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是激光技術(shù)的出現(xiàn)及其在干涉測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用，使干涉測(cè)量技術(shù)在量程、分辨率、測(cè)量精度等方面都有了顯著的提高。從經(jīng)典的光學(xué)技術(shù)到自適應(yīng)光學(xué)工程，現(xiàn)代干涉測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴(kuò)展。

　　現(xiàn)代圖像傳感和計(jì)算機(jī)技術(shù)也為干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的助力，這些新技術(shù)使干涉圖像讀取與處理進(jìn)入了新的時(shí)代。

　　斐索(Fizeau)干涉儀　　

　　斐索(Fizeau)等厚干涉儀是一種比較常用的干涉儀，主要用于檢測(cè)光學(xué)平面、球面及非球面的表面形狀測(cè)量，球面曲率半徑的測(cè)量和各種透鏡、棱鏡和透鏡系統(tǒng)以及光學(xué)系統(tǒng)的波面?zhèn)鬏斮|(zhì)量的測(cè)量。

　　其干涉原理如圖，單色光源所發(fā)出的光被透鏡會(huì)聚在圓孔光闌上，光闌位于準(zhǔn)直管物鏡的焦平面上。從準(zhǔn)直物鏡出射的平行光束，在帶有楔度的參考平面下平面和被測(cè)平面的上平面反射回來，再通過準(zhǔn)直物鏡和物鏡在目鏡的焦平面上形成圓孔光闌的小孔的兩個(gè)像。調(diào)整被測(cè)零件所在的微位移驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，使兩個(gè)像重合。如果使用CCD相機(jī)代替目鏡，就可以將干涉條紋采集并由計(jì)算機(jī)圖像系統(tǒng)進(jìn)行處理。

透射式Fizeau干涉儀原理示意

　　斐索(Fizeau)干涉儀有平面的和球面的兩種，前者由分束器、準(zhǔn)直物鏡和標(biāo)準(zhǔn)平面所組成，后者由分束器、有限共軛距物鏡和標(biāo)準(zhǔn)球面所組成。單色光束在標(biāo)準(zhǔn)平面或標(biāo)準(zhǔn)球面上，部分反射為參考光束；部分透射并通過被測(cè)件的，為檢測(cè)光束。檢測(cè)光束自準(zhǔn)返回，與參考光束重合，形成等厚干涉條紋。用斐索平面干涉儀可以檢測(cè)平板或棱鏡的表面面形及其均勻性。用斐索球面干涉儀可以檢測(cè)球面面形和其曲率半徑，后者的測(cè)量精度約1微米；也可以檢測(cè)無限、有限共軛距鏡頭的波面像差。

芯明天壓電移相器

　　近年來隨著數(shù)字技術(shù)和圖像采集技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，各種新型的Fiseau激光干涉儀不斷出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外的公司也都有相應(yīng)的產(chǎn)品推出。芯明天在微位移移相驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)與研發(fā)能力，為干涉測(cè)量研發(fā)設(shè)計(jì)了多種型號(hào)產(chǎn)品，與電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品相比，壓電式微位移機(jī)構(gòu)具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、分辨率高(nm級(jí)別)、剛度好、易于控制操作及能耗低、無發(fā)熱、無噪聲等特點(diǎn)。

　　芯明天P77系列壓電移相器是專為光學(xué)檢測(cè)移相應(yīng)用而設(shè)計(jì)，可帶載被測(cè)行程范圍可達(dá)100µm，負(fù)載能力可高達(dá) 25kg，適于各種鏡片、鏡頭的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。可依據(jù)客戶的設(shè)備應(yīng)用要求量身定制。

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