La interferometría es una de las técnicas de medición de precisión más utilizadas. La precisión proporcionada por los interferómetros ha permitido innumerables descubrimientos y avances científicos, siendo además su uso muy común en aplicaciones industriales que incluyen espectroscopía infrarroja, telecomunicaciones y metrología.
Principio de la interferometría
Una de las propiedades físicas únicas de las ondas es su capacidad de superponerse unas encima de las otras. Esto surge del hecho de que, a diferencia de la materia sólida, pueden existir dos o más ondas en el mismo espacio físico, y mientras lo hacen, sus amplitudes se suman.
Cuando las dos ondas están perfectamente en fase entre sí, esta superposición produce una onda resultante con el doble de intensidad que la original. Por otro lado, cuando las dos ondas están perfectamente desfasadas, se cancelan. Estos dos procesos se conocen como interferencia constructiva y destructiva, respectivamente.
Interferencia constructiva vs destructiva
Interferómetro
En un interferómetro, dos haces de luz idénticos, típicamente de una fuente láser, recorren dos trayectorias ópticas distintas, determinadas por un sistema generalmente de espejos y prismas que, finalmente, convergen para formar un patrón de interferencia. Cuando se conoce la longitud de onda de la luz empleada, pueden medirse distancias pequeñas en la trayectoria óptica analizando las interferencias producidas.
Los dos haces viajan en direcciones distintas, denominadas trayectorias, y se recombinan antes de llegar a un detector. La diferencia de la distancia recorrida por los dos haces crea una diferencia de fases entre ellos.
Esquema de interferómetro con trayectorias ópticas
Esta diferencia de fase introducida crea el patrón de interferencia entre las ondas inicialmente idénticas, que se detecta en el detector.
Si un único haz se ha bifurcado en dos trayectorias (medición y referencia), entonces, la diferencia de fase diagnostica cualquier cambio producido a lo largo de las trayectorias. Puede ser un cambio físico en la longitud de la trayectoria o un cambio del índice de refracción sobre el que viaja el haz.
Interferómetros Micro-Epsilon para la industria y para automatización
Los interferómetros industriales de luz blanca de Micro-Epsilon constan de un sensor robusto, un cable de sensor altamente flexible y un controlador en una carcasa de aluminio que se puede montar en un riel DIN. El controlador tiene un control de temperatura activo, que compensa los cambios en la temperatura ambiente y, por lo tanto, logra una enorme estabilidad de temperatura.
Sensor óptico MicroEpsilon para medición interferométrica
Estos sensores generan un pequeño punto de luz en todo el rango de medición. El diámetro del punto de luz es de solo 10 µm y permite la detección de pequeños detalles como estructuras en semiconductores y componentes electrónicos miniaturizados. El punto de luz se visualiza mediante un láser piloto y facilita la alineación del sensor.
El controlador ofrece interfaces integradas como Ethernet, EtherCAT y RS422, así como conexiones de codificador adicionales, salidas analógicas, entradas de sincronización y E/S digitales. Esto permite que el interferómetro se integre en todos los sistemas de control y programas de producción.
Gracias a su diseño robusto, estos interferómetros se pueden integrar fácilmente en entornos industriales. Las longitudes de cable de hasta 10 m también permiten una separación espacial del sensor y el controlador. Para tareas de medición en salas limpias y en vacío, se encuentran disponibles sensores, cables y accesorios de alimentación de cables adecuados.
Dispone de una interfaz web fácil de usar, por lo que no se necesita ningún software adicional para configurar el controlador y los sensores. Se puede acceder a la interfaz web a través de una conexión Ethernet que permite la configuración rápida y fácil de, por ejemplo, promedios, tasas de medición y preajustes.
