主要包括激光干涉测量技术、激光准直技术、激光三角法测量技术、激光扫描共焦测量技术等。
激光干涉测量技术是利用激光单色性和相干性好的特点进行距离测量的技术。采用迈克尔逊干涉光路或其他的光路结构,通过对干涉条纹的计数及细分,可以获得干涉镜移动的距离。可用于位移、长度、角度、面形、介质折射率的变化及振动等方面的测量。在测量仪器方面,常用的干涉仪有单频干涉仪、双频干涉仪、多波长干涉仪、白光干涉仪、马赫-泽德干涉仪、菲索干涉仪、泰曼-格林干涉仪等。
激光准直技术是利用激光方向性好、光能量强的优点进行测量的技术,是形位误差测量的基础。激光准直测量系统主要由准直激光器、光电接收靶和滑板组成。以激光束为参考直线,安装在滑板上的光电接收靶测量出靶标运动轨迹对激光束方向的偏离,可以测量直线度、同轴度、平面度、平行度、垂直度等参数。
激光三角法测量技术也是利用激光方向性好、光能量强的优点进行测量的技术。激光光线与成像光学系统轴线、光电成像器件构成三角关系,形成非接触测头,与坐标测量系统一起构成坐标测量机。通过获取被测点与测头之间位置变化的关系,获得被测表面的空间坐标信息,主要用于三维形貌检测。
激光扫描共焦测量技术采用激光作光源,激光束经照明针孔,经由分光镜反射至物镜,并聚焦于样品上,对标本焦平面上每一点进行扫描。在显微镜光路中,只有在焦平面的光才能穿过探测针孔,焦平面以外区域射来的光线在探测小孔平面是离焦的,不能通过小孔。因此,非聚焦点的背景呈黑色,反差增加,成像清晰。由于照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔与探测针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔处成像,该技术的名称即来源于此。
几何量激光计量的典型仪器激光扫描共焦显微镜主要由共焦光学及扫描系统、显微镜主体机械结构系统、驱动及控制系统、光源、数据采集及图像合成系统组成,主要应用于生物医学、微电子、半导体检测、生命科学等领域的三维形貌特征测量。