激光干涉仪误差分析

激光干涉仪虽然具有高精度、高分辨率等特点，但由于环境、器材等一些外部因素的影响，其测量结果中也会存在一定的误差。激光干涉仪测量结果的主要误差有如下几项。

1）环境引起的误差

温度、湿度和气压均能对测量结果造成一定程度的误差，其中温度的变化会对被测物体本身产生影响，温度、湿度和气压变化会对空气的折射率等产生影响，从而导致光束的波长发生变化，进而影响测量精度。

2）死径误差

死径误差是在测量过程中受环境参数变化影响的一个误差。当干涉仪光波暴露在大气环境越多，受外界因素影响就越多，环境条件的变化会导致波长的微量变化。当测量基准位置位于干涉仪固定光学镜组-移动光学镜组（反射镜）之间时，干涉仪测量系统仅仅对基准到反射镜间的测量光程进行补偿，而基准和干涉仪固定光学镜组间的光程因波长变化引起的误差并没有得到补偿，此误差称为死径误差，即误差出现在并未包括温度、气压和湿度补偿之中的部分光程（死径）。

3）余弦误差

当激光光束和被测物体的测量轴不平行时，激光干涉仪测量出来的结果跟真实结果之间会有一定的偏差。由于这个误差依赖于激光光束和被测物体轴线之间的角度，因此叫作余弦误差。消除余弦误差的唯一方法是测量前正确调整激光光束。(www.xing528.com)

4）阿贝误差

阿贝（Abbe）误差出现的原因是测量时被测物体没有严格按照直线轨迹运动，这样的运动轨迹会产生反射镜的倾斜，从而产生测量误差。测量轴与运动轴之间的距离被称为Abbe偏移。当Abbe偏移存在时，只有测量轴与反射镜的运动轴之间没有夹角才能避免Abbe误差。

5）其他误差

除了上面介绍的四种误差外，还有一些其他误差。例如：激光稳定性误差、某些条件下干涉仪电子部件产生的误差、错误计数或者错误计算产生的误差等。

虽然激光干涉仪的测量精度比较高，但是在微纳运动实现系统中其对微纳尺度级位移的实时检测与反馈所需成本较高，因此一般几乎不用，多数是用来进行机床精度的校准和微纳位移的离线检测。