在精密制造、科研实验等领域，激光干涉仪是丈量 “微米级误差” 的 “火眼金睛”！激光干涉仪、激光干涉仪有哪些是行业选型的高频疑问，它凭借光的干涉原理实现超高精度测量，分类覆盖多场景需求，组成结构更是精准测量的核心保障，下面用通俗解读 + 实例参数，全面解析其分类与构造。

一、激光干涉仪核心认知：高精度测量的 “底层逻辑”

激光干涉仪是利用激光的相干性，将被测物理量（如位移、角度、平面度）转化为干涉条纹变化，进而精准计算测量值的仪器。其测量精度可达纳米级，远超传统机械测量工具，广泛应用于机床校准、半导体制造、航空航天零件检测等高端场景。无论是机床定位精度校准，还是芯片光刻精度检测，都离不开它的 “精准把关”。

二、激光干涉仪分类有哪些？按 4 大维度精准划分

激光干涉仪的分类围绕测量需求展开，不同类别针对性解决不同场景问题，每类都有明确的适用范围和代表产品：

1. 按测量对象分类（最常用维度）

位移激光干涉仪：核心测量线性位移、角位移，是工业制造的 “刚需款”。代表产品如雷尼绍 XL - 80 激光干涉仪，测量线性位移范围可达 80 米，线性精度 ±0.5ppm，角位移测量精度 ±0.1 角秒，广泛用于数控机床、机器人关节定位精度校准。

平面度激光干涉仪：专注平面平整度检测，采用斐索干涉原理，检测精度达 0.01 微米。Zygo GPI XPS 平面干涉仪就是典型代表，可检测光学镜片、精密机床工作台的平面度，适配半导体芯片封装模具的高精度检测需求。

球面激光干涉仪：针对球面镜片、曲面零件的曲率半径、面形误差测量，测量口径可定制，面形精度重复测量误差≤λ/100（λ 为激光波长，约 632.8nm）。常用于光学镜头、航天飞行器曲面零件的质量检测。

振动激光干涉仪：捕捉微小振动信号，响应频率可达 MHz 级，可非接触测量机械结构的振动幅度与频率。Polytec PSV - 500 激光测振仪就属于此类，广泛应用于汽车发动机振动检测、精密仪器稳定性测试。

2. 按光源类型分类

氦氖（He - Ne）激光干涉仪：主流类型，光源波长 632.8nm，稳定性高，相干性好，环境适应性强，成本适中，占据工业和科研市场 80% 以上份额，上述雷尼绍 XL - 80、Zygo GPI XPS 均采用此类光源。

光纤激光干涉仪：光源波长多为 1550nm，抗干扰能力强，可远距离传输测量信号，适合恶劣工业环境或远距离测量场景，比如大型桥梁形变监测、深海设备位移检测。

半导体激光干涉仪：体积小、功耗低，成本亲民，波长可选范围广，但稳定性略逊于氦氖激光干涉仪，适合入门级精密测量或便携式检测设备。

3. 按干涉原理分类

迈克尔逊干涉仪：结构简单，应用最广，通过分光镜将激光分为两束，一束射向测量反射镜，一束射向参考反射镜，两束光反射后形成干涉条纹，适用于位移、速度测量。

斐索干涉仪：核心用于面形测量，激光垂直入射被测表面，反射光与参考光干涉，可直观呈现被测表面的条纹畸变，快速判断面形误差。

马赫 - 曾德尔干涉仪：抗干扰能力强，适合流体力学研究、气体浓度检测等场景，可通过干涉条纹变化分析流体流速、折射率变化。

4. 按使用场景分类

工业级激光干涉仪：侧重耐用性和环境适应性，防护等级多为 IP54 以上，可耐受粉尘、振动等工况，如雷尼绍 XL - 80 可在 0 - 45℃环境下稳定工作。

科研级激光干涉仪：追求极致精度，配备高精度校准?？?，部分型号测量精度可达亚纳米级，适用于量子物理实验、光学材料研究等前沿领域。

便携式激光干涉仪：体积小巧，重量≤5kg，自带电池供电，适合现场校准、户外检测，如 Keysight 5530A 便携式激光干涉仪，方便机床现场定位精度调试。

三、激光干涉仪组成结构：五大核心部件缺一不可

无论哪种类型的激光干涉仪，核心组成结构都围绕 “产生激光 - 分光 - 反射 - 干涉 - 检测” 的流程设计，每个部件都直接影响测量精度：

1. 激光光源

整个仪器的 “信号源头”，核心要求是波长稳定、相干性好。工业常用的氦氖激光器，波长稳定性可达 ±0.01nm / 小时，确保长期测量的一致性；高端科研机型会配备波长校准模块，进一步提升稳定性。

2. 干涉仪本体

核心处理单元，内置分光镜、参考反射镜等光学组件。分光镜将激光精准分成测量光和参考光，参考反射镜提供稳定的参考信号，两者的角度、位置精度均控制在微米级，避免初始误差影响测量结果。

3. 测量反射镜

与被测物体同步运动，测量光经其反射后返回干涉仪本体，与参考光形成干涉条纹。反射镜表面平整度极高，反射率≥99.9%，常用材料为光学玻璃或金属镀膜材质，部分型号可根据测量需求定制尺寸。

4. 光电探测器

捕捉干涉条纹信号，并将光信号转化为电信号，转化精度直接决定测量分辨率。工业级探测器响应时间≤1μs，可快速捕捉动态位移变化；科研级探测器则具备更高的信号灵敏度，能识别微弱的干涉条纹偏移。

5. 数据处理与控制系统

包含信号放大电路、数据采集卡和专用软件，对电信号进行滤波、分析，计算出被测物理量，并以数字、曲线等形式直观呈现。主流机型支持数据导出、自动生成校准报告，部分还可与 CAD 软件联动，实现误差可视化分析。

四、选型与应用小贴士

工业机床校准、机器人定位：优先选位移激光干涉仪，如雷尼绍 XL - 80，兼顾精度与耐用性；

光学镜片、曲面零件检测：选平面度或球面激光干涉仪，推荐 Zygo GPI XPS；

恶劣环境、远距离测量：选光纤激光干涉仪，抗干扰能力更强；

科研实验、亚纳米级测量：选科研级氦氖激光干涉仪，配备高精度校准?？椤?/span>

激光干涉仪的分类覆盖了从工业生产到前沿科研的全场景需求，而其精密的组成结构则为超高精度测量提供了坚实保障。无论是提升产品合格率的工业现场，还是探索科技边界的科研实验室，它都是不可或缺的 “精准测量利器”。

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