频率扫描超外差是一种光学干涉仪测量技术,利用频率扫描激光器产生的光束,将其分成两路并经过样品后再合并,然后通过检测两路光之间的干涉信号来测量样品的距离、形态、粗糙度等参数。
频率扫描超外差的核心部件是频率扫描激光器。激光器发出的光,经过光学系统分成两束,一个束经过光学系统直接到达干涉仪的参考光路,另一个束经过样品后再到达干涉仪的待测光路,两路光束在干涉仪内产生干涉,并被光电探测器测量。此时,由于样品对光的反射、透射以及散射等作用,待测光路的光程会发生变化,从而引起干涉光信号的波形、相位和强度的变化,进而得到样品的信息。
与其他测量技术相比,频率扫描超外差具有以下优点:
(1)可以测量非常小的距离范围,通常可达到亚纳米级别;
(2)测量速度快,可以实现微米级别的高速测量;
(3)具有较高的测量精度,通常为亚米尺度的测量误差。
频率扫描超外差在多个领域都有广泛应用,例如:
(1)制造业:应用于各种形状和材料的零部件的形状和表面粗糙度测量;
(2)医疗:应用于眼科等领域的生物组织测量;
(3)航空航天:应用于航空发动机等高精度零部件的检测;
(4)晶体材料研究:应用于晶体的形态和厚度等参数测量。