当前课程知识点：光电仪器设计 > 第4章 干涉仪 > 访谈 双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴 > 访谈：双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴
大家好
今天我们有幸请到了
北京市普锐科创有限公司的吴总经理
吴健
来和我们分享一下双频激光干涉仪的开发
吴健博士是03年清华精仪系毕业的
当时做博士课题的时候
就做的双频激光干涉仪
后来为了把这个成果推广
然后就创办了这个普锐科创有限公司
那么现在已经有14年了
那么请和我们分享一下这段时间
开发仪器都有什么心得
今天很高兴
能够有机会回到母校
也感谢曾老师的邀请
那在仪器开发过程中间
我们确实有很多的这种心得和体会
我觉得仪器开发
和当年我们在实验室时候的
原型机设计那是有根本性的区别
它设计的目标是完全不一样的
原型机的话
它是为了验证我们的工作原理
要给它一个非常理想的实验环境
那么保证排除掉其他所有的
意外的干扰
比如说有恒温的环境
有夜深人静的时候
然后得到一个不同的测试阶段
找一个最好的测试结果
作为我们的理论的数据
那么我们的仪器开发的时候
是要把所有的这些干扰因素还要加回来
甚至故意地找这种干扰严重的地方
来验证它的可靠性
在所有的测试中间
要找这种最不好的测试结果
然后还要保留一定的设计余量
作为我们的指标
那么具体到我们这个产品的话
那在产品开发过程中间的话
我们也有一些心得和体会
那像仪器开发过程中间
最重要的是
要考虑到各种的意外情况
还要保留一些设计的余量
比如说我们
我们曾经有一款传感器的开发
那么它有一个工作使用的工作电压
那后来有一个批次的话
传感器又会报告工作有问题
那么就发现是由于线缆的这个
加工的线接得太细之后
造成的这个压降太大
那么工作电压就不工作了
但是这个时候它最大的问题在于
它还能够工作
但是传回来的数据是错误的
我觉得这是最致命的
就是说我们可以报告仪器是由于这个不工作
但是不能貌似工作
但是给出一个错误的数据
这个是我们在开发中间需要非常注意的
那么第二个的话就是说
我们一个定型的产品
经过用户考验的一个产品的话
不要随便去更改它的设计
我们作为工科出身的
我们经常会有这样的一些习惯
比如说看到一个代码
过段时间去回头去看
一看这个代码觉得自己写得不好
应该可以优化一下
但是实际上的话你会发现
如果不经过系统的评估
或者是去研究的话
随便地更改的话
经常会容易造成
回头会发现用户会报告
产生了新的bug
所以这个真的是非常需要注意的问题
对 我觉得这个仪器开发
用户的反馈还是挺重要的
就是你们在开发的这段过程中
都有什么样的用户反馈意见
完了给我们提出来
用户反馈确实很多
那么坦白说我觉得很明显的区别就是
科研用户和工业用户他们的反馈是截然不同的
那么科研用户的话他会要求
这个产品尽可能高的指标
另外的话需要要求它
希望它又实现起来比较灵活
我们的设备一开始就是为科研用户开发的时候
那么我们提供的一个外置的接收器
这样的话它可以很方便地搭建成
多路的测量系统
比如说二维的 三维的这样的一个测量系统
那我们提供的这种接收器的话
它的尺寸经过特别的设计
可以在水平垂直各个姿态
放在光路里头接收
而不会遮挡光路
然后它提供的一个外置的信号观察接口
可以在示波器上观察到信号
这样可以使得定量地
来调整这个信号
得到最理想的一个结果
来减少这个测量误差
那么在我们针对于工业用户开发的设备
那要求就不一样了
那我们需要把这外置接收器
集成到这个激光头里头去
那甚至有的厂家的话
会把我们的信号处理卡
把我们的这个分光镜
都给跟激光头组合在一起
这样的话它就只有两个部件
比如一个激光头部件和一个靶镜部件
这样就非常的简单 非常简洁
这是工业用户喜欢的
另外他会要求一些轻量化的设计
便携方便
比如像计量用户到现场去进行检测
所以像我们的激光头的话
它有一个折叠光路的设计
这样的话产品做得非常小
这都是适合工业用户的一个需求来改变的
对 这个激光器
好像最早一直都是用在几何量测量里头
比如说测量位移 角度
现在你觉得它的测量范围或者是测量
还有哪些方面进行了一些扩展呢
干涉仪这几年的话
随着我们设备精度的提高
它实际上范围应用也是不断地扩大
那么最早的话就是
它的长度计量是它的根本的一个功能
那么从长度测量可以扩展到角度
直线度 垂直度等测量
测量形式
那么按应用的场景来划分的话
我觉得可以分成几个方面
一个是姿态的测量
比如说像我们的雷达的姿态校准
和我们的火控系统
导弹潜艇火控系统的这种姿态测量
然后另外一个像二维工作台的
这个定位测量
比如说我们的液晶屏的生产线
大型液晶屏的生产线
我们的原子力显微镜 扫描隧道显微镜的
这个二维工作台
如果它要做成计量型的话
需要配上我们的干涉仪
然后还有个像微型尺寸的高精度测量
比如说高精度硬度计
还有像高精度喷墨打印头的压电陶瓷驱动器
这都是它的一些有规模的
有前景的发展方向
你说将来我们再发展的话
这个干涉仪发展
有什么样的发展趋势呢
给我们简单展望一下
干涉仪的话
我觉得它可以从它自身的一些特点
来分几个方面来看它的发展
一方面干涉仪自身指标的一个提高
它比如说测量范围
它的测量速度
它的信号处理的分辨率 实时性
那么它的信号接收器的那种
就是说它的灵敏度
这些东西的基本指标要提高了
肯定就可以让它应用到更广泛的一些应用场合
第二个是它的工作形式的变化
比如说现在的我们激光干涉仪
它都是需要有一个导轨
和一个光学平面来配合它
那么如果去除掉这一限制的话
它的应用肯定会更广泛
比如说像激光跟踪仪
就是无导轨的激光干涉仪
那么它可以运用于大飞机的装配什么之类的场合
那么无合作目标的光学测量的激光干涉仪的话
就可以用来测量像液体呀
远距离像玻璃的振动
这些东西可以用于声音的这种侦听
等之类的应用场合
第三类的方面的改进
我觉得是像激光干涉仪的干涉光路形式的
一些更新
比如说我们现在的
就是用不同的光路形式
来测量不同的项目
像长度 角度它的干涉组件是不一样的
那么这块实际上是
可以发展出新的干涉组件
比如我们公司也有
像滚转角干涉仪
像长度和直线度同时测量的组合干涉仪
那像我们原来在学校做
我们的学长也开发出像纳米干涉仪呀
之类的新形式干涉仪
这些方面还是有
光学干涉组件还是有潜力可以挖掘的
那么第四方面的话
我觉得是一些测量附件的发展
比如说我们原来的角度干涉仪的角度测量
它是有一个测量范围限制的
比如只能测量正负10度
但实际上的话
我们现在有的开发出的一个
360度回转台
配上那个回转台
就可以把它的角度测量范围
一下子扩大到360度
那这样的这个东西的话
就也可以大大地扩展它的应用范围
我觉得基本上是这几个方面
现在干涉仪用得越来越多了
那么好 今天我们就先到这儿
我觉得你们做的这个干涉仪
又很小巧
它的位相测量和它的相位卡也都很有特色
那么我们祝你们公司
将来在产品研发和产品销售方面双丰收
好 谢谢
谢谢曾老师的邀请 谢谢
-1.1 为什么要学光电仪器设计
-1.2 课程简介
--1.2 课程简介
-1.3 学习方法和课程要求
-2.1 误差基本概念
-2.2 误差表示方法
-2.3 实验设计方法
-2.4 误差分析实例
-2.5 仪器误差分配
-第2章-仪器误差分析与分配-练习题
-3.1 什么是阿贝误差
-3.2 阿贝误差的补偿
-3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差
-3.4 光学自适应原则
-第3章-光电仪器设计原则-练习题
-A1 走进光学实验室
-A2 调整光线与导轨平行
-A3 针孔滤波和光束的扩束准直
-A4 干涉实验
--A4 干涉实验
-A5 光纤耦合
--A5 光纤耦合
-4.1 泰曼格林干涉仪与双频干涉仪
-4.2 双频干涉仪的位相测量方法
-4.3 双频激光干涉仪的组成与使用
-4.4 神奇的角锥棱镜和猫眼反射镜
-4.5 平面镜干涉仪
-4.6 几何量测量用干涉仪
-4.7 干涉仪安装
-访谈 双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴
-4.8 菲索面形测量干涉仪
-4.9 面形测量干涉仪新进展
-4.10 菲索干涉仪使用
-第4章-干涉仪-练习题
-5.1 光谱仪分类与指标
-5.2 与能量相关的指标
-5.3 全息光栅色散型光谱仪
-5.4 中阶梯光栅色散型光谱仪
-5.5 傅立叶变换光谱仪
-5.6 傅立叶变换光谱仪的参数计算
-5.7 外差型傅立叶变换光谱仪
-5.8 空间调制傅立叶变换光谱仪
-5.9 原子吸收分光光度计使用
-5.10 紫外分光光度计使用
-访谈 浅谈国产光谱仪的发展
-第5章-光谱仪-练习题
-6.1 显微镜发展历史
-6.2 典型显微图像及其功能
-6.3 显微镜的基本结构
-6.4 显微镜成像原理、放大率及分辨率
-6.5 物镜和目镜、成像像差
-6.6 光源和滤波片、照明方式
-6.7 显微镜的操作方法
-6.8 超高分辨率受激发射耗损（STED）显微镜技术
-6.9 相衬显微成像技术
-访谈 国产显微镜发展历程
-访谈 显微镜最新发展趋势
-第6章-显微镜-练习题
-7.1 飞秒激光频率梳
-7.2 飞秒光梳测距1
-7.3 飞秒光梳测距2
-7.4 飞秒光梳光谱分析
-7.5 激光跟踪仪原理
-访谈 激光跟踪仪的发展和应用
-7.6 激光跟踪仪的功能演示
-第7章-光电仪器新进展-练习题
-8.1 标准器概述与光波波长
-8.2 标尺和度盘
-8.3 莫尔条纹的几何解释
-8.4 莫尔条纹的衍射光学解释
-8.5 光栅读数头
-8.6 光栅尺参数设计和误差
-第8章-标准器-练习题
-9.1 横纵向瞄准
-9.2 读数测微系统
-9.3 光电瞄准
--9.3 光电瞄准
-9.4 纵向定位概述和共焦法
-9.5 其他纵向定位方法
-第9章-横纵向瞄准-练习题
-B1 相机原理与摄影入门
-B2 相机的变焦和对焦技术
-B3 单反相机的基本操作
-B4 复杂场景下的拍摄技巧
-B5 浅谈构图和后期处理
-课程总结
--课程总结
-期末答疑
-考试--期末考试
