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延伸内容
详情介绍:3.红外线检测光栅技术的基础——莫尔条纹(Moirefringes)是由英国物理学家LRayleigh首先提出的。到20世纪50年代才开始利用光栅的莫尔条纹进行精密测量。根据形成莫尔条纹原理的不同,激光可分为几何光栅(幅值光栅)和衍射光栅(相位光栅),又可根据光路的不同分为透射光栅和反射光栅。微米级和亚微米级的光栅测量是采用几何光栅,光栅栅距为100μm至20μm,远大于光源光波波长,衍射现象可以忽略,当两块光栅相对移动时产生低频拍现象形成莫尔条纹,其测量原理称影像原理。纳米级的光栅测量是采用衍射光栅,光栅栅距为8μm或4μm,栅线的宽度与光的波长很接近,则产生衍射和干涉现象形成莫尔条纹,其测量原理称干涉原理。现将德国Heidenhain公司产品采用的三种测量原理加以介绍。反射标尺光栅是采用40μm栅距的钢带,指示红外线检测光栅扫描掩膜)用两个相互交错并有不同衍射性能的相位光栅组成,为此,一个扫描场就可以产生相移为1/4栅距的四个图象,称此原理为准单场扫描的影像测量原理。由于只用一个扫描场,标尺光栅局部的污染使光场强度的变化是均匀的,并对四个光电接收元件的影响是相同的,因此不会影响光栅信号的质量。与此同时,指示红外线检测光栅和标尺光栅的间隙和间隙方差能大一些。对于栅距很小的光栅,指示光栅是一个透明的相位光栅,标尺光栅是自身反射的相位光栅,光束是通过双光栅的衍射,在每一级的诸光束相互干涉,就形成了莫尔条纹,其中+1和-1级组干涉条纹是基波条纹,基波条纹变化的周期与光栅的栅距是同步对应的。
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