Zygo 1115-801-346 是隶属于美国安捷伦科技（Agilent Technologies）的超高精度光学测量品牌——Zygo公司——生产的一款核心光学传感组件。它本质上是一个激光多普勒测振仪（Laser Doppler Vibrometer， LDV）的测头（Sensor Head或Interferometer Probe）。该型号本身通常指代测头的关键光学部件或整体测头模块，其功能是将激光聚焦于被测物体表面，通过接收反射光的频率变化（多普勒效应），来非接触、高精度地测量物体在光束方向上的瞬时速度、位移和振动，分辨率可达纳米级。
应用场景：
在一家顶级光刻机制造商的研发实验室里，工程师们正在调试一个负责精密定位的真空环境下的线性磁浮平台。任何微米甚至纳米级的振动都会直接导致曝光误差。传统的接触式传感器会引入负载和质量，无法在真空下工作，且分辨率不足。此时，工程师将Zygo 1115-801-346测头通过光学窗口安装在真空腔体外，其发出的纤细激光束穿过窗口，精准聚焦在平台的运动部件上。系统实时测量出平台在高速启停、换向过程中的动态形变和残余振动频谱。通过分析1115-801-346传回的数据，工程师精确优化了驱动算法和机械结构，将平台稳定时间缩短了40%，并将定位抖动抑制在1纳米以下。这款测头成为了“看见”并“驯服”纳米级振动的关键之眼。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 1115-801-346 |
制造商 | Zygo Corporation (A part of Agilent Technologies) |
产品类别 | 激光多普勒测振仪（LDV）光学测头/干涉仪探头 |
激光类型 | 稳频氦氖（HeNe）激光或固态激光，典型波长632.8nm（红光） |
测量原理 | 光学外差干涉，基于多普勒效应 |
关键输出信号 | 与瞬时速度成正比的模拟电压信号（通常为±5V或±10V） |
典型速度范围 | ±0.01 m/s 至 ±10 m/s 或更高（取决于配套解码器） |
位移分辨率 | < 1 纳米（与信号处理系统相关） |
频率带宽 | DC 至 几 MHz 甚至更高（取决于具体型号配置） |
光斑尺寸 | 微米级（可聚焦至十几微米），适合微小目标测量 |
工作距离 | 数十毫米至数米（需配合合适透镜） |
输出接口 | 光纤或同轴电缆，用于连接至振动信号解码器（如Zygo的VD系列） |
典型应用 | 微电子机械系统（MEMS）、声学分析、精密机械动态特性、材料研究 |
技术原理与创新价值：
Zygo 1115-801-346的价值源于其基于光波干涉的物理原理，实现了对机械运动最本质、最纯净的测量。
创新点1：非接触、无负载的超高精度测量。这是其最核心的优势。激光测振无需与被测物体接触，完全消除了传统加速度传感器因质量、刚度和安装方式带来的测量误差和对被测系统动态特性的影响。这对于轻质、脆弱、高温、旋转或处于特殊环境（如真空、无菌）的物体是唯一可行的测量手段。1115-801-346提供的测量结果，真实反映了物体本身的运动。
创新点2：极宽动态范围与卓越的频率响应。一套完整的Zygo LDV系统（以1115-801-346为前端）能够同时捕捉从静态缓慢位移（DC）到数MHz的高频振动。其速度量程可通过配套解码器电子设备进行切换，既能测量缓慢的蠕变，也能捕捉超声波振动。这种从直流到高频的平坦频率响应，使其在模态分析、声学研究和瞬态冲击事件捕捉中无可替代。
创新点3：微米光斑与绝对校准。测头产生的激光束可以聚焦到非常小的光斑（可小于20微米），允许对MEMS器件、硬盘磁头、微型扬声器等微观结构进行定点测量。此外，LDV的测量基于激光波长这一物理学绝对标准，其测量结果是绝对校准的，无需像压电式传感器那样进行周期性灵敏度标定，提供了无与伦比的长期稳定性和可追溯性。
应用案例与行业价值：
某高端汽车制造商在其旗舰车型的主动降噪（ANC）系统开发中，需要精确测量安装在车门内的微型扬声器振膜在复杂电流驱动下的真实振动模态。扬声器被封装在密闭腔体内，传统方法无法测量。
研发团队使用Zygo 1115-801-346测头，将其激光通过一个微小的导光孔对准振膜。通过扫描激光点并配合高级信号分析软件，他们不仅测量了振膜中心点的频响，更绘制出了整个振膜在不同频率下的工作变形振型（ODS） 全息图。这些数据直接揭示了原有设计在特定频率下存在的分割振动模式，正是这些模式导致了中频段的音质劣化和降噪效果打折。基于1115-801-346提供的精准数据，团队重新优化了振膜材料和悬挂系统，将扬声器的线性度和控制带宽提升了25%，最终显著提升了整车静音品质。声学工程师表示：“Zygo的LDV系统（核心是1115-801-346测头）让我们‘看见’了声音。它提供的不仅是数据，更是对物理机理的深刻洞察，这是仿真和传统测试无法替代的。”
相关产品组合方案：
Zygo 1115-801-346作为传感前端，必须与后端系统协同工作才能发挥全部价值，构成一个完整的测量方案：
振动信号解码器（如 Zygo VDD-2000系列）：这是核心电子处理单元，为测头提供激光驱动和稳频，并将测头返回的光信号解码成模拟电压信号。型号如VDD-2506，决定了系统的量程、带宽和噪声水平。
数据采集系统（DAQ）：如National Instruments (NI) PXIe系统配合高速数字化仪卡，用于采集解码器输出的模拟信号，并将其转换为数字信号供软件分析。
Zygo MetroPro® 或 专用振动分析软件：用于控制测量、设置参数、进行FFT分析、模态分析、生成报告及可视化振型。
光学组件：包括不同焦距的聚焦透镜、光束转向镜、光学隔振平台等，用于引导和聚焦激光束到测量点。
多普勒信号放大器/滤波器：用于优化信噪比，特别是在测量微弱信号时。
3D扫描振镜系统：与1115-801-346集成，可实现激光点的自动扫描，快速获取整个表面的振动分布图。
第三方分析软件：如LMS Test.Lab、MATLAB等，可通过标准接口（如.mat文件）导入Zygo LDV的原始或处理后的数据进行深入分析。
安装维护与全周期支持：
Zygo 1115-801-346测头的安装需要专业的光学知识。关键在于确保激光光束与被测物体表面垂直（以获得最大信号强度），并稳定固定测头以避免自身振动。工作环境应清洁，避免粉尘污染光学窗口。连接用的光纤或电缆需避免过度弯折。
日常维护主要是保持光学镜面的清洁，使用指定的光学清洁工具和程序。测头本身非常坚固耐用，但属于精密光学仪器，应防止剧烈冲击。故障通常表现为信号强度下降或信噪比恶化，可能源于镜片污染、光纤损坏或激光器寿命问题。
扫一扫咨询微信客服
