激光干涉仪是一种利用激光干涉现象进行精密测量的仪器,其工作原理是基于光波的干涉特性来精确测量物体的长度、角度或位移。JG-1型激光干涉仪是我国研制的工业用激光干涉仪,主要用于机械制造业中作为长度计量仪器,以及在大型精密数控机床中对测量反馈元件进行校准和测量。本仪器在提升加工精度、提高生产效率方面具有重要作用,并且在不同环境下均能保持较高的测量精度。
在JG-1型激光干涉仪的使用中,首先需要将主机安置在摄谱仪导轨上,并可根据不同摄谱仪的导轨平面至狭缝的高度差异配制相应的底座。底座上设有调整机构,可转动主机使激发光点与摄谱仪光轴对准,以适应不同的测量需求。
JG-1型激光干涉仪主要由三大部分组成:测量光靶、干涉仪主体和电器部分。测量光靶用于接收光束并将其反射,干涉仪主体包括了用于产生干涉现象的激光光源、平面反射镜、聚光镜、光阑、折光镜、光电倍增管等光学和电子元件。激光光源采用的是He-Ne单模稳频激光管,它提供稳定频率的激光束,是干涉仪稳定工作的关键。干涉仪主体产生两束相干光,并通过光靶返回,形成干涉条纹。电信号处理部分由光电倍增管将光信号转换为电信号,并经过放大器放大,再通过整形器、四倍频电路及方向鉴别电路,最终转换成脉冲序列供计数器处理。
计数器前的脉冲当量需要进行有理化处理,即将其转换成0.1微米的单位以适应计数器,同时考虑到不同环境下的波长修正,操作者需要根据环境参数调整有理化系数。JG-1型激光干涉仪还具备任意零点设置功能,可以通过符号位的逻辑功能对光靶运动方向和计算器的加减运算进行控制。
JG-1型激光干涉仪的性能主要表现在可测长度范围广泛,精度高,且能在不同的环境下正常工作。测量精度可达到±1微米/米,环境温度波动和气压波动对测量精度的影响较小。此仪器的测量极限速度为2米/分钟,而且可以在较宽的温度和气压范围内正常工作。
在抗干扰性能方面,JG-1型激光干涉仪在接入交流220伏电源前需要外接低通滤波器和交流电预稳压设备,以提高整机的抗干扰能力。尽管JG-1型激光干涉仪已经具备许多优点,但在实际使用中仍需进一步改进,包括对直流工作点的自动补偿以及测量速度的提升。
JG-1型激光干涉仪之所以受到认可,是因为它具有高精度、小型灵活的特点,并且在波长修正及三级近似有理化设计方面有所创新,对于我国机械制造业,特别是大型数控机床的发展将起到积极作用。随着激光干涉计量技术的不断发展和应用,未来的激光干涉仪将更加精确、快速和方便使用。