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* 干涉测长的基本原理 1. 激光干涉测长的基本光路是一个迈克尔逊干涉仪,如图6-1示,用干涉条纹来反映被测量的信息。两束光的光程差可以表示为 2.被测长度与干涉条纹变化的次数和干涉仪所用光源波长之间的关系是 图6-1 激光干涉测长仪的原理图 3.从测量方程出发可以对激光干涉测长系统进行基本误差分析 激光衍射测量原理 1.光的衍射现象，按衍射物和观察衍射条纹的屏幕(即衍射场)之间的位置关系一般分为两种类型：菲涅耳衍射和夫琅和费衍射 2.单缝衍射测量 单缝衍射测量的原理：激光单缝衍射测量的基本原理是单缝夫琅和费衍射，图6-9为其原理图。条纹的光强可表示为： 图6-9 衍射测量原理图 单缝衍射测量的基本公式: , 当被测物体尺寸改变δ时，相当于狭缝尺寸改变δ，衍射条纹的位置也随之改变,可得 单缝衍射测量的分辨力、精度和量程: 激光衍射测量原理 3. 圆孔衍射测量 图（6-10）表示了圆孔的夫琅和费衍射原理，接收屏上衍射条纹的光强分布为 图6-10 圆孔的夫琅禾费衍射原理示意图 设中心亮斑(即第一暗环)的直径为d 激光衍射测量的方法 1. 间隙测量法 其基于单缝衍射的原理。作尺寸的比较测量,如图6-11(a)。作工件形状的轮廓测量，如图6-11(b)。作为应变传感器使用，如图6-11(c)。 图6-11 间隙测量法的应用 用间隙测量法测量位移,即测量狭缝宽度b的改变量?=b’-b,可采用绝对法,求出变化前后的两个缝宽b和b’，然后相减。也可以用增量法。后者所用公式为 激光脉冲测距 1.激光脉冲测距原理 原理:通过发射激光脉冲控制计时器开门，接收返回的激光脉冲控制计时器关门，测量出激光光束在待测距离上往返传播的时间完成测距的。其计算公式为： 2.激光脉冲测距仪的结构 测距仪的简化结构如图(6-18)所示。 图6-18 激光脉冲测距仪的简化结构 3. 激光脉冲测距仪对光脉冲的要求 光脉冲应具有足够的强度。 光脉冲的方向性要好。 光脉冲的单色性要好。 光脉冲的宽度要窄。 4. 激光巨脉冲的产生 图6-19 脉冲计数原理方框图 5. 距离显示 脉冲测距中脉冲在测程上往返时间极短，所以通常是用记录高频振荡的晶体的振动次数来进行计时。图（6-19）就是这种设备的方框图。 1.激光打孔原理：激光打孔机的基本结构包括激光器、加工头、冷却系统、数控装置和操作面盘（图7-13）。加工头将激光束聚焦在材料上需加工孔的位置，适当选择各加工参数，激光器发出光脉冲就可以加工出需要的孔。 激光打孔 图7-13 激光打孔机的基本结构示意图 2.激光打孔时材料的去除主要与激光作用区内物质的破坏及破坏产物的运动有关。严格分析激光打孔的成因需要解决激光打孔时产生的蒸气和粘性液体沿孔壁流动的动力学问题，这里只根据一些实验关系，建立一个唯象的描述对激光打孔的激光束几何参数和总能量与孔的深度和孔径之间的关系进行估算 激光打孔 图7-14离焦量对打孔质量的影响 3. 激光打孔工艺参数的影响 ※ 脉冲宽度对打孔的影响 ：脉冲宽度对打孔深度、孔径、孔形的影响较大。窄脉冲能够得到较深而且较大的孔；宽脉冲不仅使孔深度、孔径变小，而且使孔的表面粗糙度变大，尺寸精度下降。 ※ 激光打孔中离焦量对打孔的影响 当激光聚焦于材料上表面时，打出的孔比较深，锥度较小。在焦点处于表面下某一位置时相同条件下打出的孔最深；而过分的入焦和离焦都会使得激光功率密度大大降低，以至打成盲孔（图7-15）。 *