光學角度測量技術

激光干涉測角法

角度可以表示為長度之比，長度的變化可以用激光干涉法在角度測量中得到廣泛的運用。干涉測角法不僅可以測量小角度，而且也可以測量整周角度。

激光干涉小角度測量

干涉小角度測量的基本原理可以表示成圖5的形式。采用邁克爾遜干涉原理，用兩路光程差的變化來表示角度的變化，經角錐棱鏡反射的一路光的光程隨著轉角的變化而變化，因此干涉條紋也發(fā)生相應的移動，測得條紋的移動量，就可測得轉臺的轉角。在此原理基礎只上發(fā)展起來的角度測量系統(tǒng)都致力于光路結構的改進和消除各種誤差因素的影響。經過改進后可以測量大約90度的角度，但各種誤差因素隨著所測角度的增加而急劇增加，因此該系統(tǒng)的測量范圍限制在幾度內，在此范圍內具有很高的測量準確度。這種技術已經發(fā)展得非常成熟，美國、日本、德國、俄羅斯等國家早已將激光干涉小角度測量技術作為小角度測量的國家基準。為了消除轉盤徑向移動對角度測量的影響，采用如圖6所示的測量光路，用兩個角錐棱鏡形成差動測量，大大提高了系統(tǒng)的線性和靈敏度。為了增加干涉儀抗環(huán)境干擾的能力，可以采用雙頻激光外差干涉測量法，用雙頻激光代替普通光源。用這種方法測量平面角，靈敏度可達0.002''。