激光干涉儀引力波探測(cè)器的基本光學(xué)結(jié)構(gòu):激光干涉儀引力波探測(cè)器是一種大型綜合性實(shí)驗(yàn)裝置,由光學(xué)部分、機(jī)械部分、信號(hào)轉(zhuǎn)換部分和控制部分等組成。本質(zhì)上講,它應(yīng)該是一臺(tái)超大型高精度的光學(xué)儀器,其光學(xué)部分的主體。激光器是激光干涉儀引力波探測(cè)器的光源[2],用于引力波探測(cè)的干涉儀對(duì)光源有如下要求:(1)高輸出功率和好的功率穩(wěn)定性:激光功率漲落產(chǎn)生的霰彈噪聲是影響激光干涉儀引力波探測(cè)器靈敏度的主要噪聲之一。(2)單一的振動(dòng)頻率和高的頻率穩(wěn)定性:為使激光干涉儀引力波探測(cè)器能夠穩(wěn)定地鎖定在需要的工作點(diǎn)上,要求激光器輸出的光束具有單一的振動(dòng)頻率。激光頻率漲落引起的噪聲是影響干涉儀靈敏度嚴(yán)重的噪聲之一,我們稱此噪聲為干涉儀的頻率噪聲,必須盡量減小。激光干涉儀有數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)的應(yīng)用。數(shù)控軸平面度激光干涉儀
激光干涉儀的使用方法:透鏡面形檢測(cè):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(cè),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(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的星點(diǎn)重合,觀測(cè)顯示器是否出現(xiàn)干涉條紋,條紋越少精度越高。此外,干涉圖像與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)同步,無需切換,任何人都能簡(jiǎn)單操作。高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)選擇加長(zhǎng)的測(cè)試軌道來配合測(cè)量尺寸,可簡(jiǎn)便的測(cè)量出曲率半徑。透鏡曲率半徑檢測(cè):開啟標(biāo)尺電源開關(guān)(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(gè)星點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)候調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭調(diào)節(jié)旋鈕,使圖像出現(xiàn)貓眼像,標(biāo)尺移動(dòng)的數(shù)值就為被測(cè)透鏡的曲率半徑。廣州數(shù)控軸平行度激光干涉儀激光干涉儀維護(hù)保管時(shí)需要注意哪些方面?
從激光器發(fā)出的一束單色﹑頻率穩(wěn)定的激光,在分光鏡上被分為強(qiáng)度相等的兩束,一束經(jīng)分光鏡反射進(jìn)入干涉儀的一臂(稱為Y臂),另一束透過分光鏡進(jìn)入與其垂直的另一臂(稱為X臂),在經(jīng)歷了幾乎相同的度越時(shí)間之后,兩束光返回,并在分光鏡上重新相遇,并在那里產(chǎn)生干涉。若兩束光的度越時(shí)間相等(或時(shí)間差為光振動(dòng)周期的整數(shù)倍)則兩束光在光探測(cè)器上干涉減弱呈暗條紋,而返回激光器的那個(gè)合光束則是干涉加強(qiáng)呈亮條紋。精心調(diào)節(jié)干涉儀的臂長(zhǎng)使兩束光完全相干相減,則探測(cè)器探測(cè)不到光強(qiáng),激光干涉儀引力波探測(cè)器的輸出信號(hào)為零。這是探測(cè)器的初始工作狀態(tài)。
Z軸激光光路快速準(zhǔn)直方法具體調(diào)整方法如下:Z軸置于低處,利用激光器外殼中部的瞄準(zhǔn)槽,正對(duì)Z軸放置分光鏡,左右移開Z軸,觀察激光光路,保證激光轉(zhuǎn)向后大致平行于Z軸,左右移回Z軸放置線性反射鏡及光靶(可以蓋在反射或分光鏡上以幫助入眼瞄準(zhǔn)及控制光路的靶),激光打在反射鏡光靶上。激光干涉儀初步調(diào)整后,固定分光鏡并在分光鏡上安裝光靶,通過“整體”調(diào)整精確瞄準(zhǔn)光靶后,取下分光鏡光靶,將Z軸升高,觀察激光在反光鏡光靶上偏離程度,同時(shí)透過“尾部”調(diào)整使激光對(duì)準(zhǔn)反光鏡光靶,若在此過程中因“尾部”的調(diào)整導(dǎo)致分光鏡遮擋了部分激光,則將Z軸停止上升回到起始處,重新調(diào)整“整體”,再次對(duì)準(zhǔn)反射鏡光靶。激光干涉儀為數(shù)控機(jī)床的誤差修正提供可靠依據(jù),現(xiàn)場(chǎng)使用尤為方便。
激光干涉儀引力波探測(cè)器的工作原理:用干涉儀進(jìn)行科學(xué)探測(cè)的基本原理是比較光在其相互垂直的兩臂中度越時(shí)所用的時(shí)間。當(dāng)引力波在垂直于干涉儀所在的平面入射時(shí),由于特殊的偏振特性,它會(huì)以四極矩的形式使空間畸變,也就是說,會(huì)以引力波的頻率,在一個(gè)方向上把空間拉伸,同時(shí)在與之垂直的方向上把空間壓縮,反之亦然。對(duì)于激光干涉儀來說,當(dāng)引力波通過時(shí),干涉儀相互垂直的兩臂所在的那部分空間自然也產(chǎn)生拉伸或壓縮效應(yīng)。也就是說,引力波會(huì)使干涉儀的一臂伸長(zhǎng)而同時(shí)又使另一臂縮短。比較光在相互垂直的兩臂中度越時(shí)所用的時(shí)間的變化,就能探測(cè)引力波產(chǎn)生的效應(yīng),從而知道引力波是否存在。激光干涉儀的測(cè)量精度與哪些因素有關(guān)?河南激光干涉儀
激光干涉儀使用注意事項(xiàng):避免劃傷或腐蝕導(dǎo)軌面絲桿,保持其不失油。數(shù)控軸平面度激光干涉儀
激光干涉儀以光波為載體,具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、測(cè)量范圍大、較高測(cè)速下分辨率高等特點(diǎn),其光波波長(zhǎng)可直接對(duì)米進(jìn)行定義并溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。因此,激光干涉儀普遍應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、PCB鉆孔機(jī)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、位移傳感器等精密儀器的質(zhì)量控制與校準(zhǔn)以及科研開發(fā)、設(shè)備制造等領(lǐng)域。激光干涉儀的工作原理:激光干涉儀發(fā)射單一頻率光束,光束射入線性干涉鏡后分成兩道光束射向反射鏡,這兩道光束再反射回到分光鏡,然后重新匯聚返回激光干涉儀。若光程差沒有變化時(shí),激光干涉儀會(huì)在相長(zhǎng)性和相消性干涉的兩極之間找到穩(wěn)定的信號(hào)。若光程差有變化時(shí),這些變化會(huì)被計(jì)算并用來測(cè)量?jī)蓚€(gè)光程之間的差異變化數(shù)控軸平面度激光干涉儀