光學(xué)編碼器（例如玻璃尺） 通常用于需要微米級分辨率的線性位置測量。但半導(dǎo)體和航空航天等行業(yè)的應(yīng)用（尤其是涉及光學(xué)的行業(yè)）需要納米甚至皮米范圍內(nèi)的測量能力，超出了大多數(shù)基于尺度的光學(xué)編碼器的分辨率。對于這些應(yīng)用，直接、非接觸式測量技術(shù)（例如干涉式激光編碼器）可以提供低至皮米范圍的分辨率。

      什么是干涉式激光編碼器？

      干涉式激光編碼器（也稱為激光干涉儀編碼器或激光位移傳感器）解釋兩束激光束的干涉以確定目標(biāo)物體的位置或運動。其工作原理依賴于激光源，其光束被分成兩束相同但沿不同路徑引導(dǎo)的光束。

      一束光束被發(fā)送到參考鏡，而另一束被發(fā)送到被測量物體（被測量）上的鏡子。然后，兩束光束被各自的鏡子反射回來，并在到達(dá)探測器之前合并。然而，兩束光束的不同傳播距離使它們異相，因此當(dāng)它們重新組合時，它們會產(chǎn)生干涉圖案。（絕對式編碼器）

      干涉可以是相長的，其中組合的波長產(chǎn)生明亮的條紋，也可以是破壞性的，其中組合的波長產(chǎn)生暗的條紋。組合光強度的這種變化是周期性的，每當(dāng)測量光束（以及被測量）移動激光波長的二分之一時，就會發(fā)生一個變化周期。探測器利用這種強度變化及其與激光波長的關(guān)系來確定被測量的移動量。

      激光干涉儀編碼器的分辨率和重復(fù)性與激光束的波長和波長的穩(wěn)定性直接相關(guān)。由于波長穩(wěn)定性受到溫度、壓力或濕度變化（所有這些都會影響空氣折射率）等環(huán)境條件的影響，因此激光干涉儀編碼器包含環(huán)境補償電子器件，以確保波長一致，即使在環(huán)境條件變化的情況下也是如此。（增量式光電編碼器）

      除了非常高的精度和分辨率之外，激光干涉儀編碼器的主要優(yōu)點之一是測量鏡可以直接安裝在感興趣的點上，減少或消除由于測量位置和目標(biāo)點之間的 偏移而導(dǎo)致的阿貝誤差。興趣。盡管激光干涉測量需要大量組件——光束源、分光器、反射鏡和探測器——激光干涉儀編碼器通常只使用兩個或三個組件——一個激光源和一個或兩個探測器，并將環(huán)境補償和光束控制等功能集成到編碼器中。這些主要組成部分。

      干涉式激光編碼器的應(yīng)用

      盡管需要納米和亞納米級位置測量的應(yīng)用通常具有非常小的行進距離，例如半導(dǎo)體光刻中使用的線性電機或壓電平臺，但干涉式激光編碼器也可以在很長的行進距離上提供高分辨率測量。典型的測量能力可達(dá)幾米，一些激光干涉儀編碼器可以測量長達(dá) 30 或 40 米的長度。長距離測量亞微米范圍內(nèi)的位置的能力對于龍門系統(tǒng)特別有用，例如 CNC 和 CMM（坐標(biāo)測量機）應(yīng)用，其中需要幾米和多個軸的高分辨率反饋。

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