Laserové interferometrické měřicí systémy
Laserové interferometrické měřicí systémy využívají interference dvou a více laserových vln k odměřování neznámé vzdálenosti. Jejich využití je velmi široké a lze je použít jak k měření velmi krátkých vzdáleností v řádu milimetrů, tak i pro odměřování vzdáleností v řádech jednotek až desítek metrů. Přitom primární rozlišení měření se stále pohybuje v jednotkách až desetinách nanometru.
Systémy zhotovené v ÚPT se používají
- k měření polohy trojosých polohovacích stolků,
- ke kalibraci stupnic celé řady typů snímačů délky,
- k měření indexu lomu plynných prostředí.
Příklady aplikací:
- Interferometrie pro nanometrologii. Nanometrologie je založena na zobrazování vzorků technikami sondové mikroskopie, např. mikroskopie atomárních sil (AFM). Má-li jít o měření rozměrů v nanosvětě, musí být polohování sondy mikroskopu odměřováno interferometricky s přímou návazností na základní etalon délky (stabilizovaný laser). Sestava pro měření polohy vzorku vychází z nanopolohovacího souřadnicového stolu a systému šesti interferometrů monitorujících polohu stolu ve všech stupních volnosti. Sondový mikroskop je umístěn nad vzorkem. Limity nejistoty měření jsou dané mechanickou tuhostí sestavy a vlivem změn indexu lomu vzduchu. Rozlišení interferometrů je pod 1 nm.
- Přesné odměřovací systémy a komparátory. Interferometrické systémy realizované v ÚPT dovolují rozlišení až v desetinách nanometru, tedy na úrovni meziatomových vzdáleností. Praktické využití těchto metod je např. v oblasti kalibrace stupnic různých délkových snímačů, které jsou pak následně využívány v průmyslovém měření.
- Měření indexu lomu plynných prostředí. V laboratořích ÚPT se také zabýváme výzkumem metod měření indexu lomu vzduchu nebo jiných plynných prostředí. K dispozici máme dva systémy pro identifikaci indexu lomu vzduchu, které lze nasadit i v dalších oblastech, např. k měření indexu lomu transparentních prostředí, kapalin i pevných látek.
- Interferometrie s kompenzací vlivu indexu lomu vzduchu. Uspořádání s diferenčním měřením vzdálenosti umožňuje kompenzovat vliv změn indexu lomu vzduchu. Základem sestavy interferometru je mechanická reference s velmi malou teplotní roztažností, na kterou je fixována vlnová délka laseru prostřednictvím součtu vzdáleností odměřovaných dvěma protiběžnými interferometry.
