DE19509598A1 - Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem Längenmeßinstrument - Google Patents

Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem Längenmeßinstrument

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Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtwellenlängenmeßvorrich­ tung mit einem Längenmeßinstrument.
In Fig. 3 ist 1 eine zu vermessende Lichtquelle, 3 ein Strahlteiler, 4 ein fester Spiegel, 5 ein beweglicher Spiegel, 6 ein Längenmeßinstrument, 9 ein Lichtempfänger, 10 ein Wandler, 14 ein Rechner, 15 ein Anzeigegerät, 16 ein Antriebsteil für den beweglichen Spiegel, 17 ein Line­ arbewegungsmechanismus, 21 ein Positionsdetektionsteil, 22 ein Streckenzählteil und 23 ein Interferenzlichtzählteil.
Das in Fig. 3 dargestellte Längenmeßinstrument umfaßt eine Skala 61 und einen Sensor 62. Das Antriebsteil 16 für den beweglichen Spiegel umfaßt ein Motorteil 16A, Riemenschei­ ben 16B und 16C, einen Gurt 16D und Begrenzungsschalter 16E und 16F. Der Gurt 16D ist aus, z. B., einem Gummigurt her­ gestellt.
Ein Strahl 1A mit einer unbekannten Wellenlänge, der von der zu vermessenden Lichtquelle 1 emittiert wird, wird von dem Strahlteiler 3 in zwei Strahlen, d. h. einen hindurch­ gehenden Strahl 1B und einen reflektierten Strahl 1C, ge­ teilt. Der reflektierte Strahl 1C wird außerdem von dem festen Spiegel 4, z. B. einem Eckwürfelprisma, reflektiert und tritt durch den Strahlteiler 3 hindurch, um auf den Lichtempfänger 9 zu treffen. Der hindurchgehende Strahl 1B wird hingegen von dem beweglichen Spiegel 5, z. B. dem Eck­ würfelprisma, und außerdem von dem Strahlteiler 3 reflek­ tiert, um auf den Lichtempfänger 9 zu treffen.
Zu diesem Zeitpunkt interferieren der hindurchgehende Strahl 1B und der reflektierte Strahl 1C, die auf den Lichtempfänger 9 treffen, miteinander, um ein zusammenge­ setztes Licht 1D in dem Lichtempfänger 9 zu bilden, das ein der Stärke des interferierenden Lichts entsprechendes elektrisches Signal 9A an den Wandler 10 liefert. Der Wandler 10 wandelt das elektrische Signal 9A von dem Lichtempfänger 9 in Impulse um, die an ein Interferenz­ lichtzählteil 23 geliefert werden.
Der bewegliche Spiegel 5 ist an dem zwischen den Riemen­ scheiben 16B und 16C des Antriebsteils 16 für den bewegli­ chen Spiegel gespannten Gurt 16D befestigt. Wenn sich ein Motor in dem Motorteil 16A dreht, wird die Riemenscheibe 16C, die an dem Motor befestigt ist, gedreht, um den an dem Gurt 16D befestigten beweglichen Spiegel 5 auf dem Linearbewegungsmechanismus 17 in der Richtung einer opti­ schen Achse zu bewegen. Da der bewegliche Spiegel 5 sich in die Richtung der optischen Achse bewegt, wird das von dem Lichtempfänger 9 abgegebene elektrische Signal 9A ein elektrisches Signal, das der periodisch sich wiederholen­ den Variation der Lichtintensität aufgrund von Interferenz entspricht. Die Wellenlänge des elektrischen Signals 9A ist dieselbe wie die von dem zu vermessenden Strahl 1A.
Das Längenmeßinstrument 6 liefert jedesmal ein Impulssig­ nal 6A an das Positionsdetektierteil 21 und das Strecken­ zählteil 22, wenn der bewegliche Spiegel 5 sich um die Streckenauflösung des Sensors 62 bewegt. Der Sensor 62 liefert ein Anfangspunktsignal 6B an das Positionsdetek­ tierteil 21, wenn der bewegliche Spiegel 5 die Mitte der Skala 61 überschreitet.
Das Positionsdetektierteil 21 zählt die Anzahl von Impul­ sen in dem von dem Anfangspunktsignal 6B, das von dem Sen­ sor 62 des Längenmeßinstruments 6 geliefert wird, getrig­ gerten Impulssignal 6A und, wenn der bewegliche Spiegel 5 sich um eine beliebige Strecke bewegt, d. h., die Anzahl der Impulse in dem Impulssignal 6A eine beliebige Anzahl erreicht, gibt das Positionsdetektierteil 21 ein Posi­ tionssignal 21A aus, um zu stoppen.
Wenn das Interferenzlichtzählteil 23 das Positionssignal 21A von dem Positionsdetektierteil 21 empfängt, fängt es an, die Anzahl von Impulsen in einem von dem Wandler 10 gelieferten Signal zu zählen und stoppt das Zählen, wenn es wieder das Positionssignal 21A von dem Positionsdetek­ tierteil 21 erhält, um ein Zählergebnis K an den Rechner 14 auszugeben.
Wenn das Streckenzählteil 22 das Positionssignal 21A von den Positionsdetektierteil 21 empfängt, fängt es an, Im­ pulse in dem Impulssignal 6A von dem Sensor 62 des Längen­ meßinstruments 6 zu zählen und stoppt, wenn es das Posi­ tionssignal 21A von dem Positionsdetektierteil 21 wieder empfängt, mit dem Zählen, um ein Zählergebnis N an den Rechner 14 auszugeben.
Der Rechner 14 führt eine Rechnung durch Einsetzen des Zählergebnisses N, das an ihn von dem Streckenzählteil 22 geliefert wird, in die Gleichung: L = N × (Auflösung des Längenmeßinstruments) durch, worin L die Bewegungsstrecke des beweglichen Spiegels 5 ist, und außerdem durch Einset­ zen der Bewegungsstrecke L und der Anzahl von Impulsen K, die an ihn von dem Interferenzlichtzählteil 23 geliefert wird, in die Gleichung: λ = 2L/K durch, um λ zu erhalten, d. h. die Wellenlänge des zu vermessenden Lichts, um die­ selbe an das Anzeigegerät 15 auszugeben, das die Wellen­ längendaten des zu vermessenden Lichts anzeigt.
Das Motorteil 16A kehrt die Drehbewegung des daran befind­ lichen Motors um, wenn der bewegliche Spiegel 5 mit einem der Begrenzungsschalter 16E und 16F in Berührung tritt. Eine Mehrzahl von Daten kann durch wiederholtes Bewegen des beweglichen Spiegels erhalten und die Wellenlänge kann durch Mittelung der Daten genauer gemessen werden.
Fig. 4 zeigt die Konfigurationen des beweglichen Spiegels 5 und des Längenmeßinstrumentes 6 in der Lichtwellenlän­ genmeßvorrichtung von Fig. 3. In Fig. 4 kann der beweg­ liche Spiegel 5 sich horizontal auf dem Linearbewegungs­ mechanismus 17 bewegen. Die Bewegungsstrecke des beweg­ lichen Spiegels wird durch die Skala 61 gemessen und von dem Sensor 62 detektiert. Die Skala 61 ist mit einem An­ fangspunkt an dem Mittelbereich der Skala 61 versehen.
Um die Meßgenauigkeit der Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem in Fig. 3 dargestellten Aufbau zu verbessern, ist es notwendig, die Meßgenauigkeit des Längenmeßinstru­ ments 6 zu verbessern und die Meßlänge zu verlängern. Für diesen Zweck verwendet das Längenmeßinstrument 6 von Fig. 4 eine Skala 61 mit einem Anfangspunkt und Licht mit einer bekannten Wellenlänge, wie z. B. ein frequenzstabilisierter Laser, fällt auf die Wellenlängenmeßvorrichtung, um eine Streckenkalibrierung zwischen dem Anfangspunkt der Skala 61 des Längenmeßinstruments 6 und einem beliebigen Bewe­ gungsbegrenzer des beweglichen Spiegels 5 vorzunehmen.
Jedoch kann die Streckenkalibrierung der Skala 61, in Fig. 4 z. B., nur in einem der Bereiche zwischen A und der Mitte derselben und zwischen B und der Mitte derselben durchge­ führt werden, obwohl die Skala 61 für eine Messung in einem Bereich zwischen A und B um den Anfangspunkt dersel­ ben wirksam ist. Als ein Ergebnis ist der effektive Kali­ brierbereich auf eine Hälfte der vollen Skala reduziert, wodurch die Genauigkeit der Lichtwellenlängenmeßvorrich­ tung reduziert wird.
Obwohl es möglich ist, die Meßentfernung durch Bewegen des beweglichen Spiegels 5 von dem Anfangspunkt der Skala 61 zu A im voraus und dann Durchführen einer Messung zwischen A und B nach einer Durchführung einer Kalibrierung zwis­ chen A und dem Anfangspunkt der Skala 61 und zwischen B und dem Anfangspunkt der Skala 61 zu vergrößern, wird der bewegliche Spiegel 5 von dem Motor in dem Motorteil 16A mittels des Gurtes 16D des Antriebsteils 16 für den beweg­ lichen Spiegel, wie in Fig. 3 dargestellt, bewegt, so daß, wenn der bewegliche Spiegel 5 sich von der Mitte der Skala 61 zu A bewegt und dort stoppt, der bewegliche Spiegel 5 nicht immer an derselben Position aufgrund der Trägheit des Motors in dem Motorteil 16A oder der Elastizität des Gurtes 16D stoppt und folglich die Kalibrierung für eine korrekte Messung der Wellenlänge nicht gültig ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit hoher Genauigkeit zur Verfügung zu stellen, indem von einer Weißlichtquelle emittiertes Licht auf ein Interferometer einfallen gelas­ sen wird, wobei das Licht maximal in der Interferenzwirk­ samkeit ist, wenn der bewegliche Spiegel an einer Position angeordnet ist, wo der den beweglichen Spiegel erreichende optische Weg in der Länge gleich demjenigen ist, der den festen Spiegel erreicht, und dann eine Kalibrierung durchgeführt wird, die an einer Standardposition des beweglichen Spiegels beginnt, wo die Interferenzwirksam­ keit maximal ist, so weit wie der bewegliche Spiegel be­ wegt werden kann, um die effektive Skalenlänge zum Kali­ brieren zu verlängern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lichtwellenlängenmeßvorrichtung umfaßt:
einen Strahlteiler, der einen von einer zu vermessenden Lichtquelle emittierten Strahl in zwei Strahlen teilt;
einen festen Spiegel, um einen der von dem Strahlteiler aufgeteilten Strahlen auf denselben zurückzuführen;
einen beweglichen Spiegel, der den anderen von dem Strahl­ teiler aufgeteilten Strahl auf denselben zurückführt;
ein Längenmeßinstrument, das mit einer Skala und einem Sensor ausgestattet ist und ein Impulssignal jedesmal aus­ gibt, wenn der bewegliche Spiegel um eine Streckenauflö­ sung des Sensors bewegt wird;
einen ersten Lichtempfänger, der Interferenzlicht, das erzeugt wird, wenn die aufgeteilten Strahlen sich wieder treffen, in ein elektrisches Signal umwandelt;
einen ersten Wandler, der ein von dem Lichtempfänger ge­ liefertes analoges Signal in Impulse umwandelt;
ein Positionsdetektierteil, das eine Anzahl von Impulsen in dem Impulssignal zählt, und das Zählen stoppt, um ein Positionsdetektiersignal auszugeben, wenn es eine Bewegung des beweglichen Spiegels um eine beliebige Strecke detek­ tiert;
ein Interferenzlichtzählteil zum Zählen einer Anzahl von von dem Wandler ausgegebenen Impulsen;
ein Streckenzählteil zum Zählen einer Anzahl von von dem Sensor des Längenmeßinstruments ausgegebenen Impulsen;
einen Rechner, der eine Wellenlänge von dem zu vermessen­ den Licht basierend auf der Anzahl von Impulsen in dem Interferenzlicht, die von dem Interferenzlichtzählteil gezählt werden, und der von dem Streckenzählteil gezählten berechnet; und
ein Anzeigegerät zum Anzeigen eines Wertes der von dem Rechner gelieferten berechneten Wellenlänge; worin die Lichtwellenlängenmeßvorrichtung außerdem umfaßt:
eine Weißlichtquelle zum Emittieren von Licht, das eine maximale Interferenzwirksamkeit aufweist, wenn der beweg­ liche Spiegel an einer Position angeordnet ist, wo ein den beweglichen Spiegel erreichender optischer Weg in der Län­ ge gleich dem den festen Spiegel erreichenden ist;
einen zweiten Lichtempfänger, der das von der Weißlicht­ quelle herrührende Interferenzlicht in ein elektrisches Signal umwandelt; und
einen zweiten Wandler, der ein Anfangspunktsignal an das Positionsdetektierteil, das Streckenzählteil und das In­ terferenzlichtzählteil ausgibt, wenn das von dem zweiten Lichtempfänger gelieferte Interferenzsignal einen einge­ stellten Wert überschreitet.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, durch die zusätzliche Verwendung einer Weißlichtquelle eine Streckenkalibierung relativ zu der Position des be­ weglichen Spiegels, wo die Interferenzwirksamkeit maximal ist, vorzunehmen und eine mit einer längeren Meßstrecke verbundene Meßgenauigkeit zu liefern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert ist.
Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm von einer Lichtwellenlängenmeß­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Wellenformdiagramm von Interferenzlicht, das von einer Weißlichtquelle von Fig. 1 herrührt;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Lichtwellenlängenmeßvor­ richtung nach dem Stand der Technik; und
Fig. 4 eine Grafik zum Erklären der Streckenkalibrierung eines Längenmeßinstruments.
Fig. 1 zeigt den Aufbau der Lichtwellenlängenmeßvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist 2 eine Weißlichtquelle, 7 ein Lichtempfänger, 8 ein Wandler, 11 ein Positionsdetektierteil, 12 ein Streckenzählteil, 13 ein Interferenzlichtzählteil und die anderen Komponenten sind dieselben wie die in Fig. 3. D.h., daß die Lichtwel­ lenlängenmeßvorrichtung von Fig. 1 sich durch Hinzufügen der Weißlichtquelle 2, des Lichtempfängers 7 und des Wand­ lers 8 zu der von Fig. 3 und Ersetzen des Positionsdetek­ tierteils 21, des Streckenzählteils 21 und des Interfe­ renzlichtzählteils 23 in der letzteren durch das Posi­ tionsdetektierteil 11, das Streckenzählteil 12 und das Interferenzlichtzählteil 13 ergibt.
In Fig. 1 wird ein von der zu vermessenden Lichtquelle 1 emittierter Strahl 1A mit unbekannter Wellenlänge in einen hindurchtretenden Strahl 1B und einen reflektierten Strahl 1C von einem Strahlteiler 3 geteilt, von denen der reflek­ tierte Strahl 1C von dem festen Spiegel 4 reflektiert wird und durch den Strahlteiler 3 tritt, um auf den Lichtemp­ fänger 9 zu treffen, während der hindurchgehende Strahl 1B von dem beweglichen Spiegel 5 und außerdem von dem Strahl­ teiler 3 reflektiert wird, um auf den Lichtempfänger 9 zu treffen. Zu diesem Zeitpunkt interferiert der reflektierte Strahl 1C mit dem hindurchgehenden Strahl 1B, wenn sie auf dem Lichtempfänger 9 treffen, so daß der Lichtempfänger 9, auf den das zusammengesetzte Licht 1D trifft, ein der Stärke des Interferenzlichts entsprechendes elektrisches Signal 9A an den Wandler 10 liefert.
Der bewegliche Spiegel 5 wird von dem Antriebsteil 16 für den beweglichen Spiegel, ähnlich dem von Fig. 3, bewegt und der Lichtempfänger 9 gibt das elektrische Signal 9A aus. Der Wandler 10 wandelt das an ihn von dem Lichtemp­ fänger 9 gelieferte elektrische Signal 9A in Impulse um, um diese an das Interferenzlichtzählteil 13 zu liefern.
Der weiße Strahl 2A, der von der Weißlichtquelle 2 emittiert wird, wird in zwei Strahlen, d. h. einen reflek­ tierten Strahl 2C und einen hindurchgehenden Strahl 2B geteilt. Der reflektierte Strahl 2C wird von dem festen Spiegel 4 reflektiert und tritt durch den Strahlteiler 3 hindurch, um auf den Lichtempfänger 7 zu treffen, während der hindurchgehende Strahl 2B von dem beweglichen Spiegel 5 und außerdem dem Strahlteiler 3 reflektiert wird, um auf den Lichtempfänger 7 zu treffen.
Der Lichtempfänger 7 wandelt das von den sich miteinander überlagernden reflektierten Strahl 2C und dem hindurchge­ henden Strahl 2B gebildete, zusammengesetzte Licht 2D in ein elektrisches Signal 7A um, um dieses an den Wandler 8 zu geben. Der Wandler 8 wandelt das elektrische Signal 7A in ein pulsierendes Anfangspunktsignal 8A zu dem Zeitpunkt seines höchsten Werts um.
Hiernach wird das elektrische Signal 7A unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden. Fig. 2 ist ein Interferenz­ signalwellenformdiagramm des Weißlichts, worin die Ordina­ tenachse den Strom, während die Abszissenachse die Bewe­ gungsstrecke des beweglichen Tisches darstellt. Das elek­ trische Signal 7A wird ein elektrisches Signal, das der durch Interferenz verursachten periodischen Stärkenände­ rung des Lichts entspricht. Weißlicht weist eine so kurze Kohärenzlänge auf, daß es Interferenz erzeugt, wenn der Unterschied in der Länge zwischen dem optischen Weg des reflektierten Lichtstrahls 2C und dem des hindurchgehenden Strahls 2B klein ist, und die Interferenzwirksamkeit maxi­ mal wird, wenn sie zueinander gleich sind. Demgemäß ist es möglich, die Position des beweglichen Spiegels zu detek­ tieren, wo die optischen Wege längenmäßig gleich sind, indem der Schwellenwert des Wandlers 8 auf einen Wert ge­ setzt wird, bei dem die Interferenzwirksamkeit maximal ist.
Das aus der Skala 61 und dem Sensor 62 zusammengesetzte Längenmeßinstrument gibt das Impulssignal 6A an das Posi­ tionsdetektierteil 11 und an das Streckenzählteil 12 jedesmal aus, wenn der bewegliche Spiegel 5 um die Streckenauflösung des Sensors 62 bewegt wird. Das Posi­ tionsdetektierteil 11 wird von dem Anfangspunktsignal 8A getriggert, um die Anzahl von Impulsen in dem Impulssignal 6A zu zählen, und stoppt das Zählen, um ein Positionssig­ nal 31 an den Linearbewegungsmechanismus 17 und an ein Streckenzählteil 18 auszugeben, wenn der bewegliche Spie­ gel 5 um eine beliebige Strecke bewegt wird, d. h. die An­ zahl von Impulsen in dem Impulssignal 6A eine beliebige Anzahl erreicht.
Das Interferenzlichtzählteil 13 beginnt, die Anzahl von Impulsen in einem Signal von dem Wandler 10 zu zählen, wenn es das Anfangspunktsignal 8A von dem Wandler 8 er­ hält, und stoppt das Zählen, wenn es das Positionsdetek­ tiersignal 11A von dem Positionsdetektierteil 11 empfängt, um das Zählergebnis K an den Rechner 14 auszugeben. Das Entfernungszählteil 12 beginnt, das Impulssignal 6A von dem Sensor 62 des Längenmeßinstruments 6 zu zählen, wenn es das Anfangspunktsignal 8A von dem Wandler 8 empfängt, und stoppt das Zählen, wenn es das Positionsdetektiersig­ nal 11A von dem Positionsdetektierteil 11 empfängt, um das Zählergebnis N an den Rechner 14 auszugeben.
Der Rechner 14 führt eine Rechnung durch Einsetzen des Zählergebnisses N von dem Entfernungszählteil 12 in die Gleichung L = N × (Auflösung des Längenmeßinstruments) durch, worin L die Bewegungsentfernung des festen Spiegels 4 ist, und führt außerdem eine Rechnung durch Einsetzen der Bewegungsentfernung L und der Anzahl von Impulsen in dem Interferenzlicht von dem Interferenzlichtzählteil 13 in Gleichung λ = 2 L/K durch, worin λ die Wellenlänge des zu vermessenden Lichts ist, um die Wellenlängendaten des zu vermessenden Lichts an ein Anzeigegerät 20 auszugeben, das die Wellenlängendaten des zu vermessenden Lichts, die von dem Rechenteil 14 geliefert werden, anzeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung fällt das Weißlicht, das eine maximale Interferenzwirksamkeit aufweist, wenn der bewegliche Spiegel sich an einer Position befindet, wo der den beweglichen Spiegel erreichende optische Weg längen­ mäßig gleich dem dem festen Spiegel erreichenden ist, auf ein Interferometer und wird eine Streckenkalibrierung re­ lativ zu der Position des beweglichen Spiegels, wo die Interferenzwirksamkeit maximal ist, durchgeführt, so daß es möglich ist, einen Anfangspunkt in einer Skala eines Längenmeßinstruments festzulegen, das mit keinem Anfangs­ punkt ausgestattet ist, um einen langen Bewegungsbereich des beweglichen Spiegels zum genauen Messen einer Licht­ wellenlänge liefern.
Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede­ nen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Lichtquelle
1A Strahl
1B hindurchgehender Strahl
1C reflektierter Strahl
1D zusammengesetztes Licht
2 Weißlichtquelle
2A Weißlichtstrahl
2B hindurchgehender Strahl
2C reflektierter Strahl
2D zusammengesetztes Licht
3 Strahlteiler
4 fester Spiegel
5 beweglicher Spiegel
6 Längenmeßinstrument
6A Impulssignal
6B Anfangspunktsignal
7 zweiter Lichtempfänger
7A elektrisches Signal
8 zweiter Wandler
8A Anfangspunktsignal
9 erster Lichtempfänger
9A elektrisches Signal
10 erster Wandler
11 Positionsdetektierteil
11A Positionsdetektiersignal
12 Streckenzählteil
13 Interferenzlichtzählteil
14 Rechner
15 Anzeigegerät
16 Antriebsteil für den beweglichen Spiegel 5
16A Motorteil
16B, C Riemenscheibe
16D Gurt
16E, F Begrenzungsschalter
17 Linearbewegungsmechanismus
20 Anzeigegerät
21 Positionsdetektierteil
21A Positionssignal
22 Streckenzählteil
23 Interferenzlichtzählteil
31 Positionssignal
61 Skala
62 Sensor
K, N Zählergebnis

Claims (1)

1. Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem Längenmeß­ instrument, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Strahlteiler (3), der einen von einer zu vermessen­ den Lichtquelle (1) emittierten Strahl in zwei Strahlen teilt;
einen festen Spiegel (4), um einen der von dem Strahltei­ ler (3) aufgeteilten Strahlen auf denselben zurückzufüh­ ren;
einen beweglichen Spiegel (5), der den anderen von dem Strahlteiler (3) aufgeteilten Strahl auf denselben zurück­ führt;
ein Längenmeßinstrument (6), das mit einer Skala (61) und einem Sensor (62) ausgestattet ist und ein Impulssignal (6A) jedesmal ausgibt, wenn der bewegliche Spiegel (5) um eine Streckenauflösung des Sensors (62) bewegt wird;
einen ersten Lichtempfänger (9), der Interferenzlicht, das erzeugt wird, wenn die aufgeteilten Strahlen sich wieder treffen, in ein elektrisches Signal umwandelt;
einen ersten Wandler (10), der ein von dem Lichtempfänger (9) geliefertes analoges Signal in Impulse umwandelt;
ein Positionsdetektierteil (11), das eine Anzahl von Im­ pulsen in dem Impulssignal (6A) zählt, und das Zählen stoppt, um ein Positionsdetektiersignal (11A) auszugeben, wenn es eine Bewegung des beweglichen Spiegels (5) um eine beliebige Strecke detektiert;
ein Interferenzlichtzählteil (13) zum Zählen einer Anzahl von von dem Wandler (10) ausgegebenen Impulsen;
ein Streckenzählteil (12) zum Zählen einer Anzahl von von dem Sensor (62) des Längenmeßinstruments (6) ausgegebenen Impulsen;
einen Rechner (14), der eine Wellenlänge von dem zu ver­ messenden Licht basierend auf der Anzahl von Impulsen in dem Interferenzlicht, die von dem Interferenzlichtzählteil (13) gezählt werden, und der von dem Streckenzählteil (12) gezählten berechnet; und
ein Anzeigegerät (15) zum Anzeigen eines Wertes der von dem Rechner (14) gelieferten berechneten Wellenlänge;
worin die Lichtwellenlängenmeßvorrichtung außerdem umfaßt:
eine Weißlichtquelle (2) zum Emittieren von Licht, das eine maximale Interferenzwirksamkeit aufweist, wenn der bewegliche Spiegel an einer Position angeordnet ist, wo ein den beweglichen Spiegel erreichender optischer Weg in der Länge gleich dem den festen Spiegel erreichenden ist;
einen zweiten Lichtempfänger (7), der das von der Weiß­ lichtquelle (2) herrührende Interferenzlicht in ein elek­ trisches Signal umwandelt; und
einen zweiten Wandler (8), der ein Anfangspunktsignal (8A) an das Positionsdetektierteil (11), das Streckenzählteil (12) und das Interferenzlichtzählteil (13) ausgibt, wenn das von dem zweiten Lichtempfänger (7) gelieferte Inter­ ferenzsignal einen eingestellten Wert überschreitet.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19504444B4 (de) * 1995-02-10 2004-05-13 Carl Zeiss Jena Gmbh Interferometeranordnung mit verstellbarer optischer Weglängendifferenz
GB9912687D0 (en) * 1999-06-02 1999-08-04 Secr Defence High speed optical analogue to digital converter and digital optical wavemeter
US6462823B1 (en) * 2001-04-13 2002-10-08 Agilent Technologies, Inc. Wavelength meter adapted for averaging multiple measurements
JP5544679B2 (ja) * 2007-08-20 2014-07-09 富士通株式会社 段差表面形状の計測方法および計測装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413908A (en) * 1982-03-05 1983-11-08 Bio-Rad Laboratories, Inc. Scanning interferometer control systems
US4444501A (en) * 1982-02-12 1984-04-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Stabilization mechanism for optical interferometer
WO1991016606A1 (en) * 1990-04-18 1991-10-31 Advantest Corporation Michelson interferometer
EP0478785A1 (de) * 1990-03-29 1992-04-08 Anritsu Corporation Gerät zur messung der lichtwellenlänge durch hochauflösenden nachweis von interferenz streifen
US5110211A (en) * 1990-01-04 1992-05-05 Shoji Niki Optical interference signal extractor with device for reduced noise from optical light power variation
JPH0719964A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Ando Electric Co Ltd 光波長計
JPH0719965A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Ando Electric Co Ltd 光波長計

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936193A (en) * 1974-02-13 1976-02-03 Eocom Corporation Multiplex interferometer
US4310245A (en) * 1980-03-19 1982-01-12 Pritchard James L Interferometer system
US4537508A (en) * 1983-03-01 1985-08-27 Laser Precision Corporation Interferometer spectrometer having improved scanning reference point

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444501A (en) * 1982-02-12 1984-04-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Stabilization mechanism for optical interferometer
US4413908A (en) * 1982-03-05 1983-11-08 Bio-Rad Laboratories, Inc. Scanning interferometer control systems
US5110211A (en) * 1990-01-04 1992-05-05 Shoji Niki Optical interference signal extractor with device for reduced noise from optical light power variation
EP0478785A1 (de) * 1990-03-29 1992-04-08 Anritsu Corporation Gerät zur messung der lichtwellenlänge durch hochauflösenden nachweis von interferenz streifen
WO1991016606A1 (en) * 1990-04-18 1991-10-31 Advantest Corporation Michelson interferometer
JPH0719964A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Ando Electric Co Ltd 光波長計
JPH0719965A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Ando Electric Co Ltd 光波長計

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Publication number Publication date
US5523838A (en) 1996-06-04
JPH07270245A (ja) 1995-10-20
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DE19509598C2 (de) 1997-10-16
FR2718235A1 (fr) 1995-10-06

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