光纤测头在小型气体激光器微深孔检测中的应用

小型气体激光器腔体增益孔的直径小于1 mm，深度大于10 mm，长径比大，传统的方法很难对其进行测量。为了解决这种微深孔的测量问题，介绍了一种接触测量与光学测量相结合的方法。将末端带有发光球的光纤伸入待测孔中，在待测零件孔中做x、y方向移动，当球与孔壁接触后，会引起球心做相应的运动，利用CCD捕获发光球的球心，通过图像处理，可得出接触点处测头球心的xy坐标，拟合多点测量结果，从而实现深孔的直径、圆柱度及直线度等参数的测量。还通过亚像素边缘检测技术提高了系统的测量精度，最后采用0级标准环规对系统进行了验证，其测量结果的重复不确定度优于0.4 μm。并对深度为15 mm、直径为0.6 mm的孔在三维测量显微镜上进行了测量，实验证明此测量方法为大长径比的孔的检测提供了一种可行的方法。