第7章光栅传感器7.1光栅基础7.2光栅传感器的工作原理7.3莫尔条纹细分技术7.4常用光学系统思考题与习题BACK
第7章 光栅传感器 7.1 光栅基础 7.2 光栅传感器的工作原理 7.3 莫尔条纹细分技术 7.4 常用光学系统 思考题与习题
7.1光栅基础7.1.1光栅分类及结构1.光栅分类光栅按其原理和用途可分为物理光栅和计量光栅。物理光栅刻线细密.利用光的衍射现象，主要用于光谱分析和光波长等量的测量：在几何量计量中使用的光栅称为计量光栅,计量光栅主要利用莫尔现象实现长度、角度、速度、加速度、振动等几何量的测量按其透射形式，光栅可分为透射式光栅和反射式光栅刻划基面采用玻璃材料的为透射式光栅：刻划基面采用金属材料的为反射式光栅
7.1 光栅基础 7.1.1 1. 光栅按其原理和用途可分为物理光栅和计量光栅。物 理光栅刻线细密,利用光的衍射现象,主要用于光谱分析和光 波长等量的测量；在几何量计量中使用的光栅称为计量光 栅,计量光栅主要利用莫尔现象实现长度、角度、速度、加 速度、振动等几何量的测量。 按其透射形式,光栅可分为透射式光栅和反射式光栅。 刻划基面采用玻璃材料的为透射式光栅；刻划基面采用金 属材料的为反射式光栅
按其栅线形式光栅可分为黑白光栅（幅值光栅）和闪耀光栅（相位光栅）。黑白光栅是利用照相复制工艺加工而成，其栅线与缝隙为黑白相间结构：相位光栅的横断面呈锯齿状,常用刻划工艺加工而成。按其应用类型.光栅可分为长光栅和圆光栅。长光栅义称为光栅尺用于测量长度或线位移：圆光栅义称盘栅用于测量角度或角位移。长光栅有透射式和反射式，而且均有黑白光栅和闪耀光栅；圆光栅一般只有透射式黑白光栅。自前还发展了激光全息光栅和偏振光栅等新型光栅。本章主要介绍透射式的计量光栅
按其栅线形式,光栅可分为黑白光栅（幅值光栅） 和闪耀光栅（相位光栅）。黑白光栅是利用照相复制 工艺加工而成,其栅线与缝隙为黑白相间结构；相位光 栅的横断面呈锯齿状,常用刻划工艺加工而成。 按其应用类型,光栅可分为长光栅和圆光栅。长光 栅又称为光栅尺,用于测量长度或线位移；圆光栅又称 盘栅,用于测量角度或角位移。长光栅有透射式和反射 式,而且均有黑白光栅和闪耀光栅；圆光栅一般只有透 射式黑白光栅。 目前还发展了激光全息光栅和偏振光栅等新型光 栅。本章主要介绍透射式的计量光栅
2.光栅结构所谓光栅.是在刻划基面上等间距（或不等间距）地密集刻划，使刻线处不透光.未刻线处透光.形成透光与不透光相间排列构成的光电器件。光栅上的刻线称为栅线.栅线的宽度为a.缝隙宽度为b.一般取a=b,而w=a+b称为栅距（也称为光栅常数或光栅节距,是光栅的重要参数.用每毫米长度内的栅线数表示栅线密度，如100线／mm、250线／mm）。圆光栅还有一个参数叫栅距角或称节距角它是指圆光栅上相邻两条栅线的夹角。光栅结构如图7.1所示
2. 所谓光栅,是在刻划基面上等间距（或不等间距） 地密集刻划,使刻线处不透光,未刻线处透光,形成透光 与不透光相间排列构成的光电器件。光栅上的刻线称 为栅线,栅线的宽度为a,缝隙宽度为b,一般取a=b,而 w=a+b称为栅距（也称为光栅常数或光栅节距,是光栅 的重要参数,用每毫米长度内的栅线数表示栅线密度,如 100线／mm、250线／mm）。圆光栅还有一个参数叫 栅距角γ或称节距角,它是指圆光栅上相邻两条栅线的夹 角。光栅结构如图7.1
放大放大M(a)长光栅(b)圆光栅图7.1光栅结构
图7.1 光栅结构 w a b 放 大 (a) 长 光 栅 (b) 圆 光 栅 放 大 w a b