激光干涉儀的測量精度與哪些因素有關(guān)？

激光干涉儀在實際使用中，需要確認(rèn)其在各個測量應(yīng)用中能夠達(dá)到的真實精度水平以確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。激光干涉儀的測量讀數(shù)最終均與激光波長有關(guān)，因此激光器頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是激光干涉儀測量精度的保障。此外，激光干涉儀的環(huán)境條件補(bǔ)償系統(tǒng)（壓力、溫濕度傳感器）的讀數(shù)準(zhǔn)確性對最終的測量精度有著重要的影響。

總結(jié)起來，影響激光干涉儀測量精度的因素包括：

1.激光器頻率（波長）及頻率穩(wěn)定性；

2.測量讀數(shù)軟件系統(tǒng)帶來的誤差；

3.反射鏡、角錐棱角誤差；

4.溫濕度、壓力傳感器誤差；

當(dāng)然，在具體測量任務(wù)中的測量精度還與測量人員、現(xiàn)場環(huán)境條件等因素有關(guān)。

激光干涉儀的使用方法：

1、開機(jī)：接通電源打開電源開關(guān)，1分鐘后開始檢測。（因為剛開機(jī)激光器不穩(wěn)定）

2、光路調(diào)整：旋上適合的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭使標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的星點(diǎn)對準(zhǔn)尋星窗口中間的黑點(diǎn)，顯示器上顯示完整的圓形圖像。

 顯示器圓形圖像

3、透鏡面形檢測：調(diào)節(jié)沉座到被檢透鏡的適合尺寸，（建議大批量固定透鏡的檢測，自己加工固定的沉座）放上透鏡調(diào)節(jié)高度和透鏡調(diào)節(jié)鈕使透鏡的星點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的星點(diǎn)重合，觀測顯示器是否出現(xiàn)干涉條紋，條紋越少精度越高。干涉圖像與對準(zhǔn)系統(tǒng)同步，無需切換，任何人都能簡單操作。高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)選擇加長的測試軌道來配合測量尺寸，可簡便的測量出曲率半徑。

4、透鏡曲率半徑檢測：開啟標(biāo)尺電源開關(guān)（清零），調(diào)整圖像到看清直線干涉條紋(3條到5條），凸透鏡向上調(diào)節(jié)高度（凹透鏡向下調(diào)節(jié)高度）到第2個星點(diǎn)出現(xiàn)的時候調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭調(diào)節(jié)旋鈕，使圖像出現(xiàn)貓眼像，標(biāo)尺移動的數(shù)值就為被測透鏡的曲率半徑。

使用激光干涉儀測量，必須要考慮到的誤差源：

一、  環(huán)境誤差。激光干涉儀的絕1對精度取決于周圍條件的精準(zhǔn)程度（或者說環(huán)境的穩(wěn)定程度）。環(huán)境溫度每產(chǎn)生1℃的變化，絕1對壓力每產(chǎn)生2.5mmHg或相對濕度每產(chǎn)生30%的誤差時，都將會導(dǎo)致約1PPM（百萬分子一）的測量誤差。這些誤差利用人工補(bǔ)償或激光干涉儀所配的自動補(bǔ)償裝置可部分克服。因此檢測期間保持這些條件的穩(wěn)定非常重要。

二、  機(jī)床表面溫度。即機(jī)床本身溫度變化的影響。對于用鋼制絲杠定位滑鞍的機(jī)床，絲杠理論熱膨脹系數(shù)為10.8PPM/℃，即溫度每升高1℃，他將膨脹近10.8微米/米。

三、  死徑誤差（死行程誤差）。它是一種在測量期間與環(huán)境條件的變化有關(guān)系的誤差。它是由于當(dāng)圍繞激光束的大氣壓力發(fā)生變化（引起激光波長變化）時以及當(dāng)固定有激光干涉儀和目標(biāo)反射鏡的材料溫度發(fā)生變化（引起干涉儀和反射鏡之間的距離變化）時，激光束行程長度得不到補(bǔ)償而造成。

簡單的講，激光測量行程的死行程區(qū)是指激光干涉儀與測量復(fù)位點(diǎn)（或0點(diǎn)）位置間的距離。激光干涉儀自身的補(bǔ)償系統(tǒng)僅能補(bǔ)償測量復(fù)位點(diǎn)到測量行程終點(diǎn)的距離，而對于死行程區(qū)的距離是不補(bǔ)償?shù)摹?

四、  余弦誤差。激光束路徑對應(yīng)機(jī)床運(yùn)動軸線如未對準(zhǔn)，將在測量長度同實際移動長度間產(chǎn)生一個誤差。由于這個誤差與光束和實際運(yùn)動間未對準(zhǔn)角的余弦成比例，所以未對準(zhǔn)誤差通常稱為余弦誤差。余弦誤差=1-cosθ，對于較小的θ，余弦誤差近似于θ2/2。舉例來說，當(dāng) =1mrad (3 arcmin)，則余弦誤差為0.5ppm。

當(dāng)激光測量系統(tǒng)與機(jī)床移動軸線未對準(zhǔn)時，余弦誤差將使測量長度小于實際長度。xc余弦誤差的方法是在安裝時確保良好的對準(zhǔn)。

五、  阿貝誤差。阿貝誤差原理是長度計量和長度計量儀器設(shè)計中最經(jīng)典的測量原理。被測軸線和測量軸線應(yīng)在同一直線或其延伸線上，如果在一個偏離的被測位移的位置上進(jìn)行測量時，部件的任何角運(yùn)動都將產(chǎn)生一個誤差。估算角運(yùn)動產(chǎn)生的誤差的一條有益經(jīng)驗是：每角秒的角運(yùn)動產(chǎn)生約5um/m的偏移。對于阿貝偏移為200mm，2秒的角運(yùn)動，其測量位移誤差為200mm×5um/m/角秒×2角秒=2um。