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上海昊量光電設備有限公司
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更新時間：2024-02-13 16:15:07瀏覽次數(shù)：336次
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皮米級距離測量（可試用）昊量光電推出的皮米級距離干涉測量儀quDIS是目前市面上同類別可以測量皮米級距離的干涉儀
皮米級距離測量（可試用）
昊量光電推出的皮米級距離干涉測量儀quDIS是目前市面上同類別可以測量皮米級距離的干涉儀。基于其的測量原理，相對距離的重復精度達到了的50皮米。距離也可以達到20m。下面我來詳細介紹一下quDIS距離測量的基本原理：
一.“干涉光譜學"-頻率分析和相對距離
傳統(tǒng)的干涉測距法都是待測目標移動產(chǎn)生的和參考光路不同的光程差，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。而除了光路長度的改變，在恒定路徑下激光波長的改變也會導致信號的干涉調制。通過激光器控制掃描波長，控制引入多個波長變化，這樣避免了靜態(tài)狀態(tài)下的相對誤差。這種方法稱為“干涉光譜學"。
德國qutools公司生產(chǎn)的皮米級位移干涉測量儀quDIS是基于法-珀干涉而設計的。較之傳統(tǒng)的設計，創(chuàng)新性的增加了飽和吸收氣室（GC）單元，根據(jù)其氣體的吸收光譜可以用來進行精確的波長控制。通過快速的上下掃描改變激光波長使波長變化滿足 Δλ/Δt >>Δx/Δt 。內(nèi)部光學參考腔將波長變化穩(wěn)定為線性波長掃描。這種測量方法不受對比度和檢測信號強度的影響。其他方法僅在恒定波長下監(jiān)測強度（arcsin）或偏差（arctan），從而導致典型的周期性誤差存在。
的法珀腔+飽和吸收氣室構造 波長的線性變化的引入在此構造下使得距離的測量成為可能！
二.法珀參考腔-激光穩(wěn)頻和距離測量
“干涉光譜法"與飽和吸收室(GC)結合使用也是可以實現(xiàn)距離的測量。
通過將可調激光器的頻率鎖定到F-P干涉儀的的諧振頻率上，將干涉儀的位移測量轉換為頻率變化的測量。當F-P腔長在變化時，其諧振峰的頻率也在發(fā)生變化，通過測量初始腔長，初始頻率和頻率變化，就可實現(xiàn)測量腔長?？烧{激光器的頻率變化可通過與一個穩(wěn)頻激光器進行拍頻來測量。因這種方式將位移變化轉換為了頻率變化，只要保證頻率變化為線性變化，就可以避免干涉儀的非線性誤差對測量結果的影響。同時其理論分辨率低可達到1pm。
距離測量方式就是基于上文中提到的“拍頻"的方式，通過將內(nèi)部參考腔鎖頻，使其頻率和腔長保持恒定，這樣，通過測量頻率變化，就可以知道實時的腔長，也就是距離。
干涉?zhèn)鞲蓄^
激光束的成型是通過不同的傳感器頭來實現(xiàn)的，根據(jù)反射目標的不同，不同的應用都需要不同的準直、聚焦和光束剖面約束。quDIS的傳感器頭均基于設計。quDIS為常規(guī)情況下的使用提供標準準直儀和定焦傳感頭，同時根據(jù)具體的需要以及惡劣環(huán)境下的應用，也設計了響應的特殊傳感頭。
用于測量高溫漂移物體的傳感器頭的設計 鎳鐵合金制造的低熱膨脹系數(shù)準直頭
環(huán)境測試模塊（AMU）
環(huán)境測試模塊（AMU）設計用于補償由溫度T、壓力p和相對濕度rH波動引起的折射率變化，總體精度為1ppm。
皮米級距離測量干涉儀產(chǎn)品特點：
多維度多通道位移干涉器，操作簡單，即插即用
相對距離和距離測量
完善的全套系統(tǒng)配置
實時輸出數(shù)字化圖像
針對不同應用提供各種傳感接頭及反射模塊組合解決方案
長期使用保證穩(wěn)定性
兼容真空與各種惡劣環(huán)境
皮米級距離測量干涉儀優(yōu)勢：
距離高精度測量！
不存在非線性及周期性誤差！
相對距離信號穩(wěn)定性<>
工作距離zui大20m（與傳感頭相關）
目標zui大速度3m/s
三個傳感接口，可實現(xiàn)多設備同步
探測器分辨率達到1pm
皮米級距離測量干涉儀應用領域：
極限環(huán)境下振動分析
緩慢漂移及熱膨脹檢測
精密設備位置控制
納米級位移測量
層狀結構中間隙和邊緣的測量
位移和振動精度評估
皮米精度位置測量儀參數(shù)列表：
| 干涉儀 | 傳感頭 | ||
| 光源 | DFB激光器 | 分辨率 | 1pm |
| 功率 | <> | 相對距離穩(wěn)定性 | <> |
| 波長 | 1535nm | 距離精度 | <2nm> |
| 線寬 | <> | 帶寬 | 25kHz |
| 傳感器通道 | 3 | 工作距離 | 20—5000mm |
| 光纖輸入端口 | FC Narrow-Key-Slot | 目標速度 | <3m> |
| Mating Sleeves | 傳感頭 | 真空 | |
| 同步 | 多臺設備同步 | ||
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