

一、产品概述
Keysight 5517C(OPT 003、A6J)属于高精度双频氦氖激光头,作为激光干涉仪精密位移测量系统的核心光源单元,专为高速运动场景下的纳米级定位检测设计。OPT 003 代表 3mm 细光束输出配置,A6J 为原厂高精度校准选件,可输出 632.991354nm 稳定双频激光,依托塞曼分裂外差检测原理,实现位移、速度、角度、直线度等几何量超高精度测量。该激光头参考频率 2.4~3.0MHz,支持最高 696mm/s 线性运动测速,广泛适配半导体光刻、平板显示制造、三坐标精密计量、机床精度标定、光学实验室检测等场景,既可配套 5501A、5527A、5572A 等干涉仪系统搭建自动化测量平台,也可作为老旧精密检测设备的原装备件完成替换升级Keysight。
二、硬件结构与组成
1. 双频氦氖激光谐振发射单元
内部搭载密封式氦氖激光谐振腔,采用塞曼磁致分裂技术生成正交偏振的两路频差激光,可长期维持波长稳定输出;OPT 003 配置 3mm 细光束光学准直模组,相比标准 6mm 光束,更适配狭小空间光路布局、长距离传输场景,可有效降低光束衍射损耗,提升远距离测量下的信号信噪比;A6J 校准选件按照 MIL-STD 45662 标准完成出厂溯源校准,将真空波长精度优化至 ±0.02ppm,满足计量级设备法定校准溯源要求。谐振腔集成恒温温控回路,抑制环境温漂带来的波长偏移,保障长时间连续测量的数据一致性,整机典型平均无故障工作时长超 50000 小时。
2. 电源驱动与稳压防护单元
采用双极性直流供电架构,支持 + 15V、-15V 两路稳压输入,内置过压、欠压、反接、浪涌多级硬件保护电路;电源驱动模块搭载高精度恒流控制芯片,稳定维持激光管工作电流,避免电压波动造成输出功率跳变;板载温度实时采集电路,可监测谐振腔、功率器件工作温度,异常工况下锁存故障状态,同时向上位采集系统输出故障告警信号,防止激光源过热老化损坏。
3. 偏振光路与光束定位单元
两路激光分别为水平、垂直正交偏振输出,光束基准高度 79.5±1.0mm,出厂完成精密光路调校,确保光束平行度、偏振度满足干涉接收模组匹配要求;底座预留标准化安装定位基准面,搭配 M6、1/4-20 两种规格安装螺纹孔,可直接固定在光学平台、精密位移台、设备机架上,保障多轴光路搭建时的重复定位精度。
4. 外壳结构与散热安装单元
整机采用铝合金压铸密封壳体,热膨胀系数与光学平台铝材匹配,最大程度规避温度形变带来的光路偏移;采用自然对流散热设计,底座大面积散热结构可快速传导谐振腔工作热量,设备四周需预留充足通风空间;底座可拆卸安装支脚,既可以支脚固定安装,也可拆除支脚利用底部沉头螺纹孔嵌入式安装,兼容实验室、自动化产线多种安装布局,可直接兼容同系列 5517C 各选件机型的安装基座,实现原位替换安装。

三、技术参数
(一)光学电气参数
激光类型:连续波塞曼双频氦氖激光,II 类安全激光产品
标称真空波长:632.991354nm
波长精度:标配 ±0.1ppm;A6J 校准选件 ±0.02ppm(MIL-STD 45662 溯源校准)
波长稳定度:1 小时典型 ±0.002ppm,生命周期典型 ±0.02ppm
参考频差:2.4~3.0MHz
光束规格:OPT 003,光束直径 3mm,光束高度 79.5±1.0mm
输出功率:最小 180μW,最大 1mW
最大线性测量速度:696mm/s
供电规格:+15V±0.3V(最大 3.0A)、-15V±0.3V(最大 0.3A)
预热稳定时间:90 分钟
(二)环境参数
工作温度:20℃±2℃(高精度计量推荐),允许工作范围 15℃~30℃;存储运输温度:-20℃~+60℃
相对湿度:20%~80% RH,无凝露、无腐蚀性气体、粉尘
抗振动:运输工况满足 IEC 标准抗振动、冲击要求,工作状态需避免持续振动、冲击
电磁兼容:符合工业级 EMC 标准,可抵御静电、电快速脉冲干扰
(三)机械参数
安装方式:支脚固定式 / 底部螺纹嵌入式安装,M6、1/4-20 UNC 安装孔
整机重量:3.4kg
外壳材质:铝合金压铸密封壳体
标配选件:OPT 003(3mm 细光束)、A6J 高精度计量级波长校准
适配系统:Keysight 5501A、5527A、5572A 激光干涉仪测量系统、VME/PC 架构精密定位测控系统
四、产品功能与特性
OPT 003 细光束设计,适配狭小光路与长距离测量场景
3mm 小直径准直光束,衍射效应更低,长距离传输下光束能量衰减小,可适配狭小设备内腔、多轴密集光路布局场景,相比标准 6mm 光束,能大幅降低光路遮挡风险,提升紧凑型自动化设备内干涉测量的稳定性。
A6J 溯源级校准配置,满足计量合规与超高精度检测需求
经过军方标准溯源校准,波长测量精度大幅提升,检测数据具备法定计量溯源效力,可用于第三方精度标定、实验室标准量值传递、高端半导体设备定位精度检测等对测量误差严苛管控的应用场景,测量结果可出具合规校准报告。
双频外差干涉测量,实现高速动态位移高精度检测
依托 2.4~3.0MHz 频差双频激光,可支持近 700mm/s 高速运动目标实时位移采集,在高速光刻机、面板涂布设备的动态定位误差检测中,不会出现信号丢帧、测速失真问题,兼顾纳米级静态精度与高速动态测量稳定性。
恒温密封谐振腔设计,长时间连续运行稳定性优异
内置闭环温控回路,抑制环境温漂对激光波长、输出功率的影响,可满足产线 7×24 小时不间断在线精度检测需求,大幅降低频繁停机光路重新校准的频次,提升自动化产线检测效率。
标准化机械安装与向下兼容,设备改造替换便捷
统一的安装基准、光束高度与电气接口,可直接替换同系列不同光束规格的 5517C 激光头,原有光路布局、供电接线无需大幅改动,搭配原厂校准数据可快速完成系统复现,缩短老旧设备升级调试周期。
工业级安全防护设计,适配实验室与洁净产线工况
II 类安全激光等级,正常使用下不会造成眼部辐射损伤,铝合金密封防尘结构适配半导体、面板行业洁净车间使用,内置多级电气防护,可抵御现场供电小幅波动、静电干扰,保障精密光学光源长期可靠工作。
五、适用工况与应用场景
半导体光刻设备、晶圆封装设备 X/Y/Z 三轴定位精度、重复定位误差、直线度激光干涉校准检测。
液晶、OLED 面板生产线涂布、切割、搬运高速运动平台动态位移、速度精度在线标定。
计量院、第三方检测实验室三坐标测量机、精密机床、光栅尺等长度类标准器具量值溯源校准(A6J 校准选件适配计量合规要求)。
光学精密加工、高精度位移台、光纤耦合设备纳米级位移、角度、俯仰偏差精密测量场景。
老旧安捷伦 / 是德 5517 系列激光干涉仪系统备件替换、紧凑型光路测量设备升级改造项目。
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