Herausforderungen und Grenzen der interferometrischen Präzisionsmesstechnik

Die Prinzipien, die Grundlagen und die Arbeitsweise von Zweifrequenz- und Einfrequenz-Interferometern werden beschrieben. Auf der Grundlage einer messtechnischen Analyse werden die Vorteile aber auch die Grenzen der laserinterferometrischen Messverfahren dargestellt. Die Ermittlung des kleinsten auflösbaren Weginkrements erlaubt die Berechnung der Auflösung von Interferometern. Neben den Abbé-Fehlern werden weitere Einflüsse aufgeführt, welche sich auf die Messunsicherheit interferometrischer Längenmessungen auswirken. Eine 3D-Abbéfehlerfreie Anordnung wird am Beispiel einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine erläutert. Diese Maschine wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Prozessmess- und Sensortechnik und der SIOS Messtechnik GmbH entwickelt. The most important principle, the basis and operation of heterodyne and homodyne interferometers are discussed. Their benefits and limitations are covered based on a metrological analysis. The resolution of interferometers can be determined by calculating the smallest resolvable distance increment. An Abbé-error-free design is explained using interferometers by means of a nanopositioning and nanomeasuring machine developed at the Institute of Process Measurement and Sensor Technology (Ilmenau University of Technology) and manufactured at the SIOS Messtechnik GmbH Ilmenau, Germany.