激光干涉儀的測量精度與哪些因素有關？

激光干涉儀在實際使用中，需要確認其在各個測量應用中能夠達到的真實精度水平以確保測量數(shù)據(jù)準確可靠。激光干涉儀的測量讀數(shù)最終均與激光波長有關，因此激光器頻率的準確性和穩(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)境條件補償系統(tǒng)（壓力、溫濕度傳感器）的讀數(shù)準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；

當然，在具體測量任務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。

激光干涉儀的使用方法：

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

2、光路調(diào)整：旋上適合的標準鏡頭使標準鏡頭的星點對準尋星窗口中間的黑點，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)鈕使透鏡的星點與標準鏡頭的星點重合，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：開啟標尺電源開關（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個星點出現(xiàn)的時候調(diào)節(jié)標準鏡頭調(diào)節(jié)旋鈕，使圖像出現(xiàn)貓眼像，標尺移動的數(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，都將會導致約1PPM（百萬分子一）的測量誤差。這些誤差利用人工補償或激光干涉儀所配的自動補償裝置可部分克服。因此檢測期間保持這些條件的穩(wěn)定非常重要。

二、  機床表面溫度。即機床本身溫度變化的影響。對于用鋼制絲杠定位滑鞍的機床，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)境條件的變化有關系的誤差。它是由于當圍繞激光束的大氣壓力發(fā)生變化（引起激光波長變化）時以及當固定有激光干涉儀和目標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位點（或0點）位置間的距離。激光干涉儀自身的補償系統(tǒng)僅能補償測量復位點到測量行程終點的距離，而對于死行程區(qū)的距離是不補償?shù)摹?

四、  余弦誤差。激光束路徑對應機床運動軸線如未對準，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動間未對準角的余弦成比例，所以未對準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 =1mrad (3 arcmin)，則余弦誤差為0.5ppm。

當激光測量系統(tǒng)與機床移動軸線未對準時，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。

五、  阿貝誤差。阿貝誤差原理是長度計量和長度計量儀器設計中最經(jīng)典的測量原理。被測軸線和測量軸線應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行測量時，部件的任何角運動都將產(chǎn)生一個誤差。估算角運動產(chǎn)生的誤差的一條有益經(jīng)驗是：每角秒的角運動產(chǎn)生約5um/m的偏移。對于阿貝偏移為200mm，2秒的角運動，其測量位移誤差為200mm×5um/m/角秒×2角秒=2um。