激光干涉微纳检测技术简介

激光干涉微纳检测技术相较于其他微纳测量技术具有非接触、灵敏度高、准确度高等优点。因此，该技术在机械量的测量、流体测速仪、测振仪及生物运动的监测等领域得到了广泛的应用。目前，激光干涉测量法是全球公认的具有极高精度的机床几何精度检测和校准方式。然而，由于机床结构复杂而且制造的工件更加精密，仅测量线性性能是远远不够的。轴结构的摩擦效应和其他故障会导致轴在移动时旋转，造成机床元件的指定位置和实际位置之间出现偏差。这些“角度”和“直线度”影响会导致严重的特征位置误差或轮廓和表面偏差，进而使工件尺寸超差。如图3-15所示，雷尼绍公司近年来推出了XM-60型多光束激光干涉测量仪，该设备一次设定可以完成空间全部6个自由度的测量，可以高效、高精度地实现角位移、线位移的测量。

图3-15　XM-60型多光束激光干涉仪

XM-60型多光束激光干涉仪是一个4光束激光测量系统，一次测量能完成运动轴的6个自由度检测，通过三次测试可以完成X、Y、Z三轴的18个自由度的测量。其主要的检测项目及技术性能指标如下。

1.线性位移

（1）精度：±0.5 μm。

（2）分辨率：1 nm。

2.直线度

（1）精度：±1%，±2μm。

（2）分辨率：0.25 μm。(www.xing528.com)

（3）测量范围：250μm（半径）。

3.小角度（俯仰角、扭摆角）

（1）精度：±0.6%的计算出的角度值，±0.1″，±0.02M″（M=测量轴移动距离，单位为m，此处只取其数值）。

（2）分辨率：0.006″。

（3）测量范围：100″。

4.滚摆度

（1）精度：±1%的计算出的角度值，±1.9″。

（2）分辨率：0.1″。

（3）测量范围：±100″。

目前应用的激光干涉仪测量技术主要是基于迈克耳孙干涉的单频或双频激光干涉仪。