导读：激光干涉仪是用于测量位移的长度测量工具，常用在机床

导读：激光干涉仪是用于测量位移的长度测量工具，常用在机床测量，它是如何进行测量长度的呢?它的工作原理又是什么，本文将讲述激光干涉仪的原理。感兴趣的童鞋快来看看吧。

轮缘高度、宽度、轮辋厚度等方面的检测用到很多传感器，而最为关注的是位移传感器，位移传感器有很多种，用在火车上车轮缘状检测是目前新型传感器技术叫做激光位移传感器，激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。基于g-t干涉技术的块状动态多波长色散补偿器，其核心元件为g-t干涉仪，利用g-t干涉仪，使光信号中不同的光谱分量所传输的光程不同，产生周期性的色散效果。高分丄i丄 辨率的波长解调系统的工作原理是波长调制型传感班 器发出的光信号进入非平衡光纤干涉仪，传感器波长的变化a入转化为相位的变化a (j)s，经过光电探测器后转化为电压信号进入信号处理模块由于受到外界环境的干扰，千涉仪的初始相位将发生缓慢漂移，为了克服由于相位随机漂移对信号检测灵敏度的影响，通过信号发生器产生远离被测信号频带的咼频正弦调制信号驱动干涉仪臂上的相位调制器，对干涉信号产生相位调制，最后采用相位产生载波(pgc算法把传感头波长变化解调出来。

激光干涉仪有单频的和双频的两种。单频的是在20世纪60年代中期出现的,最初用于检定基准线纹尺,后又用于在计量室中精密测长。激光测量仪的工作原理双频激光干涉仪是1970年出现的，它适宜在车间中使用。激光干涉仪在极接近标准状态(温度为20℃、大气压力为101325帕、相对湿度59%、C O2含量0.03%)下的测量精确度很高，可达1×10-7。

激光干涉仪可配合各种折射镜、反射镜等来作线性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等测量工作，并可作为精密工具机或测量仪器的校正工作。

如下图，单频激光干涉仪的工作原理：从激光器发出的光束，经扩束准直后由分光镜分为两路，并分别从固定反射镜和可动反射镜反射回来会合在分光镜上而产生干涉条纹。当可动反射镜移动时，干涉条纹的光强变化由接受器中的光电转换元件和电子线路等转换为电脉冲信号，经整形、放大后输入可逆计数器计算出总脉冲数，再由电子计算机按计算式

式中:

λ为激光波长

N 为电脉冲总数

算出可动反射镜的位移量L。使用单频激光干涉仪时，要求周围大气处于稳定状态，各种空气湍流都会引起直流电平变化而影响测量结果。

如下图，双频激光干涉仪的工作原理：在氦氖激光器上，加上一个约0.03特斯拉的轴向磁场。由于塞曼分裂效应和频率牵引效应，激光器产生1和2两个不同频率的左旋和右旋圆偏振光。经1/4波片后成为两个互相垂直的线偏振光，再经分光镜分为两路：

一路经偏振片1后成为含有频率为f1-f2的参考光束。

一路经偏振分光镜后又分为两路：一路成为仅含有f1的光束，另一路成为仅含有f2的光束。

平面反射镜设于激光二极管发射光束的前方并面对激光二极管发射光束,平面反射镜的法线与激光二极管的发射光束之间有一角度,激光二极管的发射光束走过一段距离后照射到平面反射镜上。10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册p21〕｝。我们在之前的文章《多普勒效应及其成因》中详细的分析了多普勒效应的产生，虽然我们可以从相对运动造成的波长压缩观测到多普勒效应的存在，但是根据接收回波相位的偏移可以更简单的计算多普勒频率。1.2 多普勒效应的基本公式①若波源不动，而是接收者相对波源移动，分为两种情况，一种为接收者的运动是靠近波源的，一种是远离波源的，则多普勒效应公式分别如公式（1-1）和（1-2）所示：其中接收者速度为 vo，波源的传播速度为 u，波源频率为f，接收到的频率为 f 1②若接收者位置保持不变，而波源移动，则多普勒效应的公式如公式（1-3）所示：其中，vs 为波源移动速度，相对于观察者而言，如果波源运动与波传播方向相同，则其取正值，反向取负值。

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