光纖激光尺有什么用？

在微電子制造、光刻技術(shù)、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域，精度是決定產(chǎn)品成敗的核心關(guān)鍵。毫米以下的精度偏差往往意味著整批產(chǎn)品的報(bào)廢、設(shè)備停機(jī)甚至項(xiàng)目延期。

一、行業(yè)痛點(diǎn)

傳統(tǒng)位置反饋設(shè)備如鋼帶尺或玻璃光柵，受限于材料熱膨脹、安裝誤差和環(huán)境干擾，已難以滿足當(dāng)前超精密加工對(duì)穩(wěn)定性、分辨率與抗干擾能力的高要求：

一是測量精度無法滿足納米級(jí)加工需求，導(dǎo)致產(chǎn)品良率驟降；

二是測量設(shè)備與生產(chǎn)環(huán)境適配性差，主機(jī)散熱、安裝空間限制影響測量穩(wěn)定性；

三是多自由度測量場景下，傳統(tǒng)設(shè)備難以兼顧效率與精度，拖慢生產(chǎn)節(jié)奏。

這些不僅是技術(shù)問題，更是影響良品率、生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，而光纖激光尺，正是為解決這些行業(yè)痛點(diǎn)而生的高精度測量解決方案。

二、光纖激光尺：系統(tǒng)級(jí)精度解決方案

PLR3000光纖激光尺基于激光干涉原理，將氦氖激光通過保偏光纖傳輸至干涉探頭，穩(wěn)頻精度最高可達(dá)0.02ppm——這意味著在1米的測量距離中，頻率波動(dòng)誤差僅0.02微米，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)測量工具。實(shí)現(xiàn)了非接觸、高分辨率、多通道的位置反饋。同時(shí)，其線性測量精度達(dá)0.2~0.5ppm，以0.2ppm的PLR3200 PRO型號(hào)為例，測量4米量程時(shí)最大誤差僅0.8微米，滿足芯片光刻中對(duì)晶圓定位的納米級(jí)精度要求。

更關(guān)鍵的是，設(shè)備采用激光發(fā)射裝置與干涉探頭分離設(shè)計(jì)，通過3米鎧裝光纖連接，既能將主機(jī)遠(yuǎn)離產(chǎn)線熱源，避免溫度變化對(duì)測量通路的干擾，又能靈活適配狹小安裝空間，降低阿貝誤差，解決了“精度與環(huán)境適配"的兩難問題。

但其核心價(jià)值不在于測量，而在于構(gòu)建穩(wěn)定可靠的位置基準(zhǔn)系統(tǒng)。

三、關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢

1、0.02ppm穩(wěn)頻精度

從源頭上杜絕頻率漂移，確保長期穩(wěn)定性；

2、10nm分辨率

支持微米級(jí)甚至亞微米級(jí)運(yùn)動(dòng)控制；

3、多探頭配置

支持角錐棱鏡、平面鏡、差分干涉等多種光學(xué)結(jié)構(gòu)，適應(yīng)反射鏡、線性軸、旋轉(zhuǎn)臺(tái)等不同場景；

4、環(huán)境補(bǔ)償單元

實(shí)時(shí)監(jiān)測溫濕度、氣壓，自動(dòng)修正空氣折射率影響，保證測量數(shù)據(jù)真實(shí)可靠；

5、主機(jī)與探頭分離設(shè)計(jì)

通過鎧裝光纖連接，可將激光器遠(yuǎn)離熱源與振動(dòng)源，減少系統(tǒng)干擾。

四、典型應(yīng)用場景與方案價(jià)值

場景一：光刻機(jī)工作臺(tái)多自由度定位

三軸同步輸出，配合差分干涉儀，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的納米級(jí)閉環(huán)控制，提升套刻精度與設(shè)備吞吐量。

場景二：精密機(jī)床刀補(bǔ)與反饋控制

通過安裝平面鏡干涉儀，實(shí)時(shí)反饋刀頭位置，結(jié)合環(huán)境補(bǔ)償功能，即使在車間溫波動(dòng)大的環(huán)境下也能保持±0.5ppm的線性精度。

場景三：航空航天領(lǐng)域

大型構(gòu)件加工時(shí)需兼顧長距離與多自由度測量，選擇角錐棱鏡干涉探頭（最大量程4m，最大速度2m/s），配合一體化環(huán)境補(bǔ)償單元，可自動(dòng)監(jiān)測溫度、氣壓、濕度并實(shí)時(shí)修正激光折射率，即使在車間環(huán)境波動(dòng)下，也能保證測量準(zhǔn)確性。

隨著工業(yè)4.0與智能制造的深入推進(jìn)，測量技術(shù)也需同步升級(jí)。光纖激光尺不僅能滿足當(dāng)前納米級(jí)測量需求，還具備可拓展性——PLR3000量程可突破4m，分辨率可通過外部拓展進(jìn)一步提升，為未來更高精度的制造場景預(yù)留空間。同時(shí)，其多通道輸出與定制化探頭設(shè)計(jì)，能與自動(dòng)化產(chǎn)線深度融合，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)“測量-反饋-調(diào)整"的閉環(huán)控制，推動(dòng)制造過程向智能化轉(zhuǎn)型。對(duì)于正面臨精度瓶頸的制造企業(yè)而言，選擇合適的測量工具是突破發(fā)展的關(guān)鍵一步。