【新启航】新启航发布深孔测量新方案：激光频率梳突破光学限制，达 2μm精度 130mm 深

摘要：本文聚焦新启航发布的深孔测量新方案，其核心技术激光频率梳通过创新测量原理与系统设计，成功突破深孔测量中的光学限制，实现对 130mm 深度深孔的 2μm 级高精度测量，为深孔测量领域带来全新解决方案，推动相关产业发展。

关键词：新启航；深孔测量；激光频率梳；光学限制；测量精度

一、引言

在现代高端制造产业中，深孔零部件广泛应用于航空航天、精密模具等关键领域。对深孔进行高精度测量是保障零部件质量与性能的关键环节。然而，深孔内部复杂的结构导致光线传播受限，光学遮挡问题成为制约深孔测量精度与深度的主要瓶颈。传统测量技术难以满足对130mm 深度深孔 2μm 级精度的测量需求，新启航发布的基于激光频率梳的深孔测量新方案，为解决这一难题提供了有效途径。

二、传统深孔测量技术面临的光学限制

传统深孔测量技术在面对 130mm 深度的深孔时，光学限制问题十分突出。光学测量方法中，普通激光测量受限于光线在深孔内的散射、吸收和反射，随着深度增加，光线强度急剧衰减，难以到达深孔底部，且遇到孔壁凸起、台阶等结构时，易产生测量盲区。即使采用增加光源强度等方式，也无法有效改善光线在复杂结构中的传播，难以获取完整的深孔三维信息。其他非光学测量方法，如超声测量，虽然不受光线影响，但分辨率低，无法满足 2μm 级的高精度测量要求，难以实现对深孔细微结构的精确检测。

三、新启航激光频率梳深孔测量新方案

3.1 技术原理

新启航激光频率梳深孔测量新方案基于飞秒激光锁模技术，产生一系列频率间隔稳定的光频梳齿。测量时，超短脉冲激光被分为测量光和参考光，测量光进入深孔后，在孔壁多次反射，反射光与参考光发生干涉。通过对干涉光谱中光频梳齿的精确分析，利用光频梳的频率基准特性，能够准确计算出测量光的光程差，进而获得深孔各点的三维坐标，实现深孔的高精度测量。

3.2 系统构成

该测量系统主要由高稳定性飞秒激光频率梳光源、精密光学干涉模块、高速光谱采集装置和智能数据处理系统组成。高稳定性光源确保光频梳齿的稳定输出，为测量提供可靠基准；精密光学干涉模块优化光路，提高干涉信号质量；高速光谱采集装置能够快速、准确地采集干涉光谱数据；智能数据处理系统则通过先进算法对采集数据进行高效处理，实现深孔三维轮廓的快速重建。

四、新方案的技术优势

4.1 突破光学限制

新启航激光频率梳新方案凭借激光的高相干性和独特的多路径反射设计，有效突破了深孔测量中的光学限制。对于 130mm 深度的深孔，即使存在复杂的内部结构导致光学遮挡，光线也可通过多次反射到达被遮挡区域，并返回参与干涉测量，从而获取完整的深孔三维信息，消除了测量盲区，实现了深孔全域测量。

4.2 实现 2μm 高精度测量

基于精确的光频梳齿基准和先进的数据处理算法，该方案能够实现对 130mm 深度深孔的 2μm 级高精度测量。无论是深孔的孔径尺寸、圆度误差，还是孔壁表面的微观缺陷，都能被精准检测，为深孔零部件的质量控制提供了可靠的数据支持，满足了高端制造业对深孔测量高精度的严苛要求。

五、应用案例与实践效果

在某航空航天零部件制造企业的实际应用中，新启航激光频率梳深孔测量新方案对 130mm 深孔进行检测。传统光学测量方法仅能获取深孔浅表层部分信息，而新方案不仅完整呈现了深孔的三维轮廓，还精确检测出深孔内部存在的微米级尺寸偏差和表面微小裂纹。企业依据检测结果优化加工工艺，使零部件的合格率从原来的 80% 提升至 95%，显著提高了产品质量和生产效率，充分验证了新方案在实际应用中的有效性和先进性。

激光频率梳3D光学轮廓测量系统简介：

20世纪80年代，飞秒锁模激光器取得重要进展。2000年左右，美国J.Hall教授团队凭借自参考f-2f技术，成功实现载波包络相位稳定的钛宝石锁模激光器，标志着飞秒光学频率梳正式诞生。2005年，Theodor.W.H?nsch（德国马克斯普朗克量子光学研究所）与John.L.Hall（美国国家标准和技术研究所）因在该领域的卓越贡献，共同荣获诺贝尔物理学奖。

系统基于激光频率梳原理，采用500kHz高频激光脉冲飞行测距技术，打破传统光学遮挡限制，专为深孔、凹槽等复杂大型结构件测量而生。在1m超长工作距离下，仍能保持微米级精度，革新自动化检测技术。

核心技术优势

①同轴落射测距：独特扫描方式攻克光学“遮挡”难题，适用于纵横沟壑的阀体油路板等复杂结构；

（以上为新启航实测样品数据结果）

②高精度大纵深：以±2μm精度实现最大130mm高度/深度扫描成像；

（以上为新启航实测样品数据结果）

③多镜头大视野：支持组合配置，轻松覆盖数十米范围的检测需求。

（以上为新启航实测样品数据结果）

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