DE3687175T2 - Heterodynes interferometersystem. - Google Patents
Heterodynes interferometersystem.Info
- Publication number
- DE3687175T2 DE3687175T2 DE8686400506T DE3687175T DE3687175T2 DE 3687175 T2 DE3687175 T2 DE 3687175T2 DE 8686400506 T DE8686400506 T DE 8686400506T DE 3687175 T DE3687175 T DE 3687175T DE 3687175 T2 DE3687175 T2 DE 3687175T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- interferometer system
- heterodyne interferometer
- reference signal
- signal
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 5
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical group [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000005707 optogalvanic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02041—Interferometers characterised by particular imaging or detection techniques
- G01B9/02045—Interferometers characterised by particular imaging or detection techniques using the Doppler effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02083—Interferometers characterised by particular signal processing and presentation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/70—Using polarization in the interferometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
- Diese Anmeldung bezieht sich auf die hierzu gehörigen europäischen Patentanmeldungen 86 400 507.9 und 86 400 505.3 unter den Bezeichnungen "Vorrichtung zur Transformation eines linear polarisierten monofrequenten Laserstrahls in einen Strahl mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzen" und "Vorrichtung zur Transformation eines linear polarisierten monofrequenten Laserstrahls in einen Strahl hoher Effizienz mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzen", die beide von Gary E. Sommargren als alleinigem Erfinder stammen und welche beide zeitgleich mit eingereicht werden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Meßgeräte vom Typ optischer Interferometer. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, bei welcher zwei optische Frequenzen verwendet werden, um sehr genau Änderungen der Länge oder der optischen Länge zu bestimmen.
- Die Verwendung von optischer Interferometrie zur Messung von Änderungen in entweder der Länge, dem Abstand oder der optischen Länge hat signifikant zugenommen, nicht nur wegen der technologischen Fortschritte bei Lasern, Photosensoren und in der Mikroelektronik, sondern auch wegen der stetig steigenden Nachfrage nach hoher Präzision und nach Messungen mit hoher Genauigkeit. Die Interferometer nach dem Stand der Technik können, nach der verwendeten Signalverarbeitung, d. h. entweder homodyn oder heterodyn, im allgemeinen in zwei Typen unterteilt werden, wie man beispielsweise in H. Matsumoto "Recent Interferometric Measurements Using Stabilized Lasers", Presision Engineering, Band 6, S. 87-94 (April 1984) nachlesen kann. Im allgemeinen werden die Interferometer mit heterodyner Technik bevorzugt, da sie 1) unempfindlich gegenüber niederfrequenter Drift und Rauschen sind und sich 2) ihre Auflösung leicht verbessern läßt. Bei den heterodynen Interferometern sind diejenigen von besonderem Interesse, die für zwei optische Frequenzen ausgelegt sind, wie beispielsweise nachzulesen ist in G. Bouwhuis "Interferometrie Met Gaslasers", Ned. T. Natuurk, Band 34, S. 225-232 (August 1968), Bagley et al., US-Patent Nr. 3 458 259, Juli 29, 1969, Hewlett Packard Journal (August 1979), Bagley et al., US-Patent Nr. 3 656 853, 18. April 1972, Hewlett Packard Journal (April 1983).
- Entsprechend der Erfindung nach Anspruch 1 wurde ein Heterodyn-Interferometer geschaffen, mit dem genaue Messungen der Längenänderung bzw. der Änderung der optischen Weglänge durchgeführt werden können. Es wird weiterhin auf US-A-4 188 122 verwiesen, wo ein Interferometer beschrieben wird, in welchem ein Strahl in zwei kollineare Komponenten aufgespalten wird, diese frequenzverschoben und othogonalisiert werden, bevor sie wieder überlagert werden. Dabei werden ein polarisierender Strahlteiler, zwei Bragg-Zellen, zwei Spiegel und ein polarisierender Strahlüberlagerer verwendet.
- Bei den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2 ein Blockdiagramm der signalverarbeitenden Elektronik der Ausführungsform in Fig. 1,
- Fig. 3 die Signale beim Einschalten der Messung bei der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 4 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung in EP-A-86 400 507.9 vom 11. März 1986 und
- Fig. 5 die schematische Darstellung der Fortpflanzung des Lichtes durch das doppelbrechende Prisma in Fig. 4 im Detail.
- Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Obgleich die Vorrichtung in einem weiten Bereich von Strahlung eingesetzt werden kann, bezieht sich die folgende Beschreibung anhand der Beispiele nur auf ein optisches System. Der Begriff "Strahlungsenergie", wie er hierin verwendet wird, bedeutet elektromagnetische Energie in irgendeinem Frequenzbereich. Eine Lichtquelle (10), die einen Laser umfaßt, sendet einen optischen stabilisierten, monofrequenten Energiestrahl (12) aus, welcher linear polarisiert ist. Die Lichtquelle (10) kann dabei irgendeinen aus der Vielzahl der Laser umfassen. Beispielsweise kann es ein Gaslaser sein, z. B. ein Helium-Neon, der in irgendeiner der vielen dem Fachmann bekannten Arten stabilisiert ist, wie es beispielsweise in T. Baer et al. "Frequency stabilization of a 0.633 um He-Ne longitudinal Zeeman laser", Applied Optics, Band 19, S. 3173-3177 (1980); Burgwald et al., US-Patent Nr. 3 889 207, 10. Juni 1975; und Sandstrom et al., US-Patent Nr. 3 662 279, 9. Mai 1972, beschrieben ist. Als Lichtquelle (10) kann auch ein frequenzstabilisierter Diodenlaser dienen, der einen Strahl (12) erzeugt, wie es beispielsweise in T. Okoshi und K. Kikuchi "Frequency Stabilization of Semiconductor Lasers for Heterodyne-type Optical Communication Systems", Electronic Letters, Band 16, S. 179-181 (1980) und S. Yamaguchi und M. Suzuki "Simultaneous Stabilization of the Frequency and Power of an AlGaAs Semiconductor Laser by Use of the Optogalvanic Effect of Krypton", IEEE J. Quantum Electronics, Band QE-19, S. 1514-1519 (1983) beschrieben ist. Die spezielle Lichtquelle (10) bestimmt den Durchmesser und die Divergenz des Strahls (12). Für einige Quellen, beispielsweise Diodenlaser, ist es nötig, eine Strahlformungsoptik (14) zu verwenden, beispielsweise ein Mikroskopobjektiv, um einen Eingangsstrahl (18) mit für die folgenden Elemente günstigem Durchmesser und günstiger Divergenz zu schaffen. Wenn die Quelle (10) ein Helium-Neon-Laser ist, können eventuell strahlformende Optiken (14) erforderlich werden. Die Elemente (10) und (14) sind in einem gestrichelten Kasten (16) gezeigt, welcher die Quelle des Eingangsstrahls (18) darstellt, wobei der Strahl eine stabilisierte Frequenz fL hat und linear polarisiert ist. Der elektronische Oszillator (30) liefert ein frequenzstabilisiertes Referenzsignal (32) der Frequenz fo an den Leistungsverstärker (34). Der elektrische Ausgang (36) des Leistungsverstärkers (34) steuert den akustooptischen (A-O) Wandler (20) an. Der A-O-Wandler (20) mit beispielsweise einer Bragg-Zelle ist vorzugsweise eine Einrichtung, wie sie in der dazugehörigen gleichzeitig eingereichten europäischen Patentanmeldung 86 400 507.9 mit dem Titel "Vorrichtung zur Transformation eines monofrequenten linear polarisierten Laserstrahls in einen Strahl mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzen" offenbart ist. Um das Verständnis zu erleichtern, werden die relevanten Teile des A-O- Wandlers (20) aus der europäischen Patentanmeldung hier in Fig. 4 und 5 wiederholt, welche den Fig. 1 und 2 der genannten Patentanmeldung entsprechen, mit der Ausnahme einiger Bezugszeichen, welche geändert wurden, um Verwechslung auszuschließen.
- Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Lichtquelle (10) dieselbe, die anhand der Fig. 1 beschrieben wurde und die einen monofrequenten stabilisierten optischen Energiestrahl (12) abstrahlt, der linear polarisiert ist. Wie vorher erwähnt, kann die Lichtquelle (10) irgendeine aus der Vielzahl von Lasern sein. Wie bereits in Fig. 1 gezeigt, ist es für einige Quellen, wie beispielsweise Diodenlaser, notwendig, Strahlformungsoptiken (14) zu verwenden, wie beispielsweise ein Mikroskopobjektiv, um dem Eingangsstrahl (18) einen für die folgenden Elemente günstigen Durchmesser und eine günstige Divergenz zu geben. Bei einem Helium- Neon-Laser als Quelle (10) müssen Strahlformungsoptiken (14) nicht unbedingt erforderlich sein. Die Elemente (10) und (14) sind in einem gestrichelten Kasten (16) dargestellt, welcher die Quelle des einfallenden Strahls (18) ist, der auf der Frequenz fL stabilisiert ist und linear polarisiert ist. Die Polarisierungsrichtung ist z. B. vorzugsweise 45º in bezug auf die Figurenebene. Ein elektronischer Oszillator (30) liefert ein elektrisches frequenzstabilisiertes Signal (32) mit den Frequenzen f&sub1; und f&sub2; an den Leistungsverstärker (34). Der elektrische Ausgang (36) des Leistungsverstärkers (34) steuert den piezoelektrischen Wandler (138) an der akustooptischen Bragg-Zelle (120) an. Fig. 5 zeigt im Detail die schematische Fortpflanzung des einfallenden Strahls (18) durch die akustooptische Bragg-Zelle (120) und durch das doppelbrechende Prisma (144). Die Bragg-Zelle (120) transformiert den einfallenden Strahl (18) in zwei intermediäre Strahlen (140) und (142). Während die lineare Polarisierung der Strahlen (140) und (142) dieselbe ist wie die des Eingangsstrahls (18), unterscheiden sich die Fortpflanzungsrichtungen und Frequenzen von den entsprechenden Größen des Eingangsstrahls (18). Insbesondere weicht die Fortpflanzungsrichtung des Strahls (140) um einen kleinen Winkel δ von der des Strahls (142) ab. Außerdem weicht die Frequenz fL + f&sub2; des Strahls (140) von der Frequenz fL + f&sub1; des Strahls (142) um einen Betrag f&sub2; - f&sub1; ab, d. h. um die Differenz der Antriebsfrequenzen der Bragg- Zelle (120). Der elektrische Ausgang (36) des Leistungsverstärkers (34) ist so eingestellt, daß die Strahlen (140) und (142) ungefähr dieselbe Intensität haben, also etwa die Hälfte des Eingangsstrahls (18).
- Die Strahlen (140) und (142) fallen auf das doppelbrechende Prisma (144) ein, welches ein Kristall (beispielsweise Quarz) mit einer optischen Achse parallel zur Schnittkante ist. Der Schnittwinkel α wird so gewählt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist.
- wobei no und ne der ordentliche bzw. außerordentliche Brechungsindex und R der Ausgangswinkel des Ausgangsstrahls (146) ist. Durch das doppelbrechende Prisma (144) werden die intermediären Strahlen (140) und (142) jeweils in zwei orthogonal zueinander polarisierte Strahlen aufgespalten, wobei einer parallel und einer senkrecht zur Figurenebene verläuft, und womit sich ein Ausgangsstrahl (146) und zwei Nebenstrahlen (148) und (150) ergeben. Der Ausgangsstrahl (146) hat zwei orthogonale Polarisationskomponenten, die den Strahlen (40) und (50) in Fig. 1 entsprechen, und er hat eine Frequenzdifferenz f&sub2; - f&sub1; zwischen den beiden orthogonal polarisierten Komponenten. Der räumliche Abstand der Komponenten unterschiedlicher Polarisation ist gering, nur ein kleiner Bruchteil des Strahldurchmessers. Zur Erläuterung ist es stark übertrieben in der Figur dargestellt. Die Nebenstrahlen (148) und (150) haben unterschiedliche Fortpflanzungsrichtungen zum Ausgangsstrahl (146), so daß sie durch Blenden (152) und (154) ausgeblendet werden können. Die Ausblendung der Nebenstrahlen (148) und (150) könnte ebensogut mit einem konventionellen Lochblenden- Raumfilter vorgenommen werden.
- In einigen Fällen, in denen die gewünschte Frequenzverschiebung 20 MHz oder größer ist, kann die vorliegende Erfindung insofern vereinfacht werden, als die Frequenz f&sub1; im elektrischen Signal (32) weggelassen wird (d. h. f&sub1;= 0), was dazu führt, daß der Strahl (42) die gleiche Fortpflanzungsrichtung und Frequenz wie der Eingangsstrahl (18) hat, sonst aber die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung nicht ändert.
- Die Strahlen (40) und (50) sind kollinear, werden aber in Fig. 1 der Klarheit wegen zueinander verschoben dargestellt. Sie haben nahezu die gleiche Intensität und sind orthogonal zueinander polarisiert. Sie unterscheiden sich in der Frequenz um die Frequenz des elektrischen Referenzsignals, d. h. um fo. Die Strahlen (40) und (50) durchlaufen das Interferometer (70), welches aus einem Paar von Retroprismen (74) und (76) und Polarisationsstrahlteilern (72) aufgebaut ist, obschon dies nicht der einzig mögliche Aufbau des Interferometers ist. Die vorliegende Erfindung kann im Zusammenhang mit einer großen Vielzahl von Polarisationsinterferometern verwendet werden. Der Polarisationsstrahlteiler (72) läßt das p-polarisierte Licht vollständig durch, d. h. Licht, dessen Polarisationsvektor in der Einfallsebene liegt, und reflektiert vollständig das s-polarisierte Licht, d. h. Licht, dessen Polarisationsvektor senkrecht zu der Einfallsebene steht.
- Die Diagonale (73) ist die Oberfläche des Polarisationsstrahlteilers (72). Daher wird der Strahl (40) durch den Polarisationsstrahlteiler (72) durchgelassen und bildet den Strahl (42) und der Strahl (50) wird durch den Polarisationsstrahlteiler (72) reflektiert und bildet den Strahl (52). Der Strahl (52) wird durch das Retroprisma (74) zurückreflektiert und bildet den Strahl (54), der wieder durch den Polarisationsstrahlteiler (72) reflektiert wird und den Strahl (56) bildet. Das Retroprisma (74) ist in bezug auf den Polarisationsstrahlteiler (72) fest. Die Retroprismen (74) und (76) lassen den Polarisationszustand zwischen Eingangs- und Ausgangsstrahl unverändert. Daher ist der Strahl (54) rein s-polarisiert und der Strahl (44) ist rein p-polarisiert. Der Polarisationsstrahlteiler (72) reflektiert den Strahl (54) und läßt den Strahl (44) durch als Strahlen (56) und (46), die kollinear und orthogonal polarisiert sind. Das Retroprisma (76) ist parallel zum Strahl (42) beweglich, siehe Pfeil in Fig. 1. Der Mischpolarisator (60) mischt die parallelen und überlappenden Teile der Strahlen (46) und (56) und mischt beiden Strahlen Komponenten ähnlicher Polarisation bei, d. h. Strahlen (62) und (64). Diese ähnlich polarisierten Strahlen (62) und (64) werden durch den Photodetektor (65) gemischt und ergeben ein elektrisches Signal (66) mit der Frequenz fc. Der Photodetektor (65) hat eine quadratisch verlaufende Empfindlichkeitskurve. Wie aus den anderen Figuren hervorgeht, liegen das Signal (32) und das Signal (66) am Phasendetektor/Akkumulator (68) an, der ein Ausgangssignal (80) entsprechend der Längenänderung des optischen Weges des Interferometers (70) ausgibt.
- Die Frequenz des Meßsignals (66) ergibt sich aus
- fc = fo + 2v/λ
- wobei fo die Frequenz des Referenzsignals (32) und v die Geschwindigkeit des bewegten Retroprismas (76) ist. v ist positiv bzw. negativ, wenn die Bewegung auf den Strahlteiler (72) hin bzw. von ihm weg ist. λ ist die Wellenlänge des Meßstrahls (42). Das Ausgangssignal (80), welches proportional zur Verschiebung des bewegten Retroprismas (76) ist, wird abgeleitet durch Integration des Frequenzunterschiedes zwischen dem Meßsignal (76) und dem Referenzsignal (32).
- Integration der abgezogenen Frequenzen ist äquivalent zur Addition der Phasenunterschiede zwischen diesen von Zyklus zu Zyklus.
- Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Blockdiagramms des Phasendetektors/Akkumulators (68). Ein sinusförmiges Meßsignal (66) wird durch den Rechteckwellengenerator (78) in ein Rechteckwellen-Meßsignal (67) umgewandelt, wie im Detail in Fig. 3c gezeigt. Ein sinusförmiges Referenzsignal (32) wird durch ein Rechteckwellengenerator (79) in ein Rechteckwellen-Referenzsignal (33) umgewandelt, wie im Detail in Fig. 3a gezeigt. Das Signal (33) wird dann durch ein Dreieckswellengenerator (81) in ein Dreieckswellen-Referenzsignal (82) gewandelt, wie im Detail in Fig. 3b gezeigt. Das Signal (82) wird von einem Hochgeschwindigkeits-Analog-Digital-Wandler (83) bei jedem Zyklus des Meßsignals (67) abgetastet (Fig. 3b und 3c).
- Der digitale Ausgang (84) des Analog-Digital-Wandlers (83) ist proportional zur Phase des Referenzsignals zum Abtast-Zeitpunkt.
- Die Phasendifferenz-Ausgabe (87) wird vom Phasendifferenzrechner (86) aus dem digitalen Ausgang (84) des Analog- Digital-Wandlers (83) und dem entsprechenden vorhergehenden Zyklusausgang (85) berechnet, der im Speicher (92) abgespeichert war. Der Phasendifferenzausgang (87) ist ein Maß für die Phasendifferenz zwischen dem Referenzsignal (32) und dem Meßsignal (66) an jedem Abtastpunkt. Beispielsweise wird in Fig. 3 der Phasendifferenzausgang (87) zum Zeitpunkt der Abtastung (i) berechnet zu:
- Abtastung (i) - Abtastung (i-1).
- Die Phasendifferenzen (87), die zu jedem Zyklus des Meßsignals berechnet werden, werden zum Inhalt des Akkumulators (88) addiert. Der Ausgang (80) des Akkumulators (88), d. h. die Summe der Phasendifferenzen, ist proportional zur Bewegung des Retroprismas (76). Die gemessene Verschiebung d wird gegeben durch die Gleichung
- d = N·λ/4·(2m-1)
- wobei H das Ausgangssignal (80) des Akkumulators (88) ist, λ die Wellenlänge des Meßstrahls (42) und m die Zahl der Bits des Analog-Digital-Wandlers (83).
- Wie der obigen Gleichung zu entnehmen ist, ist die Auflösung der Messung gegeben durch
- λ/4·(2m-1)
- Mit beispielsweise einem 7-Bit Analog-Digital-Wandler (83) ist die Auflösung der Messung λ/508, was wesentlich höher ist, als die intrinsische Interferometerauflösung von λ/2.
- Bei dem Meßsystem, wie es von Bagley et al., US-Patent 3 656 853, 18. April 1972, beschrieben ist, wurde zur Steigerung der Auflösung über λ/4 hinaus sowohl die Referenz als auch die Meßfrequenz mit dem erforderlichen Faktor multipliziert, welches zu einer Erniedrigung der maximal erlaubten Geschwindigkeit des bewegten Retroprismas führt. Das heißt, je höher die Auflösung gewählt wird, desto niedriger ist die maximal erlaubte Geschwindigkeit.
- Im Gegensatz dazu kann bei der vorliegenden Erfindung, bei der die Meßgenauigkeit durch die Zahl der Bits des Analog-Digital-Wandlers (83) gegeben ist, eine hohe Meßgenauigkeit erreicht werden, ohne daß dadurch die maximal erlaubte Geschwindigkeit des beweglichen Retroprismas eingeschränkt wäre.
- Außerdem ermöglicht die Verwendung einer relativ großen Frequenzdifferenz zwischen den Strahlen (40) und (50) gegenüber der begrenzten Frequenzdifferenz einer Zeemanaufgespaltenen Laserquelle Messungen mit der vorliegenden Erfindung bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten des bewegten Retroprismas (76).
- Außerdem ermöglicht der Gebrauch eines Oszillators (30) zur Erzeugung einer Frequenzdifferenz zwischen den Strahlen (40) und (50) bei der vorliegenden Erfindung die Erzeugung eines Referenzsignals (32) dieser Frequenz und macht einen zweiten optischen Mischer überflüssig, wie er im System im zitierten US-Patent von Bagley et al. nötig ist.
- Die prinzipiellen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind: (1) höhere Meßgenauigkeit, (2) die Möglichkeit sich schnell ändernde Längen oder optische Weglängen zu bestimmen, (3) daß nur ein optischer Mischer benötigt wird und (4) daß ein großer Bereich von Laserquellen verwendet werden kann.
- Es wurde hier nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die natürlich modifiziert werden kann, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.
Claims (27)
1. Heterodynes Interferometersystem mit:
- einer Lichtquelle (10), die einen Laser aufweist, zum
Erzeugen eines linear polarisierten, stabilisierten
monofrequenten optischen Eingangsstrahls (18) mit
einer ersten Frequenz;
- Mitteln (30) zum Erzeugen eines
frequenzstabilisierten elektrischen Bezugssignals (32) mit einer zweiten
Frequenz;
- akustooptischen Organen (20), die mit der Lichtquelle
und den Mitteln zum Erzeugen eines Referenzsignals
gekoppelt sind, um den Eingangsstrahl in ein Paar
orthogonal polarisierter Strahlen (40, 50)
umzuwandeln, die zugehörige optische Frequenzen haben, die
sich voneinander durch die zweite Frequenz des
Bezugssignals unterscheiden, wobei die akusto-optischen
Organe eine einzelne akusto-optische Zelle (138) zur
Umwandlung des einzelnen Eingangsstrahls in zwei
linear polarisierte zwischengeordnete Strahlen (140,
142) mit zugehörigen optischen Frequenzen, die sich
untereinander durch die zweite Frequenz des
Referenzsignals unterscheiden und zwei doppelbrechende
Prismen (144) zum Umwandeln der linear polarisierten
zwischengeordneten Strahlen in das Paar kolinearer
orthogonal polarisierter Strahlen (40, 50) aufweist;
- einer Vorrichtung (70), die mit den akustooptischen
Organen gekoppelt ist und eine feste optische
Weglänge aufweist, die von einem der beiden orthogonal
polarisierten Strahlen durchlaufen wird und eine
variable optische Weglänge aufweist, die von dem
anderen der beiden orthogonal polarisierten Strahlen
durchquert wird, um interferometrische
Ausgangsstrahlen (46, 56) zu liefern;
- einer Vorrichtung (60), die mit der Vorrichtung zum
Liefern eines interferometrischen Ausgangsstrahls
gekoppelt ist, um diese interferometrischen
Ausgangsstrahlen zu mischen;
- einer mit der Mischvorrichtung gekoppelte gemeinsame
photoelektrische Detektor-Vorrichtung (65), die ein
elektrisches Meßsignal (66) von den gemischten
interferometrischen Ausgangsstrahlen liefert und
- einer Vorrichtung (68), die mit der gemeinsamen
photoelektrischen Detektorvorrichtung und der
Vorrichtung zum Liefern eines Bezugssignals gekoppelt
ist, um ein Ausgangssignal (80) zu liefern, das auf
der Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem
Meßsignal basiert, wobei diese Phasendifferenz in der
Änderung der Länge der optischen Weglänge in der
Vorrichtung zum Liefern eines interferometrischen
Ausgangsstrahls begründet ist.
2. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Liefern eines
interferometrischen Ausgangsstrahls ein Polarisationsinterferometer
(70) aufweist.
3. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Erzeugung eines
Interferometerausgangsstrahls ein Interferometer ist und die
Mischvorrichtung die Interferometerausgangsstrahlen mischt,
nachdem diese das Interferometer durchlaufen haben.
4. Heterodynes Interferometer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Interferometer ein Polarisationsinterferometer
umfaßt.
5. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Polarisationsinterferometer ein Paar orthogonal
zueinander angeordnete Retroreflektoren (74), 76) und
einen Polarisationsstrahlteiler (72), der optisch dazu
ausgerichtet ist, aufweist.
6. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Paar kolinearer orthogonal polarisierter Strahlen
im wesentlichen die gleiche Intensität aufweist.
7. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Erzeugung eines Referenzsignals
einen frequenzstabilisierten Oszillator aufweist.
8. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals
ferner einen Leistungsverstärker aufweist, der
elektrisch zwischen den Oszillator und die akusto-optische
Vorrichtung zu deren Steuerung geschaltet ist.
9. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Laser ein Neon-Gaslaser ist.
10. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Diodenlaser
ist.
11. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ferner
Strahlformungsoptiken aufweist, die mit dem
Diodenlaser zusammenwirken, um den einzelnen Eingangsstrahl
zu bilden.
12. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Polarisationsstrahlteiler das Licht, dessen Polarisationsvektor in der
Einfallsebene liegt, vollständig durchläßt und das
Licht, dessen Polarisationsvektor senkrecht auf der
Einfallsebene steht vollständig reflektiert, zur
Erzeugung eines durchgelassenen und eines reflektierten
Strahls aus dem Paar kolinearer orthogonal
polarisierter Strahlen.
13. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer des Paares von Retroreflektoren bezüglich
des Polarisationsstrahlteilers fest angeordnet ist und
der andere des Paares von Retroreflektoren bezüglich
des Polarisationsstrahlteilers beweglich angeordnet
ist, in einer Richtung, die parallel zu der Richtung
des transmittierten Strahls des orthogonal
polarisierten Strahlenpaars (40, 50) verläuft.
14. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mischvorrichtung einen Mischpolarisator aufweist,
zum Anlegen eines Paares gemischter
Interferometerausgangsstrahlen mit einer Komponente ähnlicher
Polarisation an die Vorrichtung zur Erzeugung eines
elektrischen Meßsignals.
15. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen
Meßsignals einen photoelektrischen Detektor aufweist.
16. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Detektor eine quadratische
Detektorcharakteristik hat.
17. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines
Ausgangssignals eine Vorrichtung zur Messung und
Akkumulierung der Phasen aufweist.
18. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrische Meßsignal (66) eine Frequenz fc
hat, die durch folgenden Ausdruck definiert ist:
fc = fo + 2v/λ, wobei
fo die Frequenz des Bezugssignals,
v die Geschwindigkeit des beweglichen Retroreflektors
(76) ist, wobei diese positiv ist, wenn die Bewegung
in Richtung auf den Strahlteiler (72) erfolgt und
negativ, wenn die Bewegung vom Strahlteiler weg
gerichtet ist und wobei λ die Wellenlänge des Meßstrahls
ist, der von dem durchgelassenen Strahl von dem Paar
der orthogonal durch den Strahlteiler polarisierten
Strahlen abgeleitet ist.
19. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals
eine Vorrichtung zum Integrieren des
Frequenzunterschieds zwischen dem Meßsignal und dem Bezugssignal
aufweist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das
proportional zur Bewegung des beweglichen
Retroreflektors ist.
20. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasenmesser-/Akkumulatorvorrichtung (86)
Mittel zum Integrieren der Frequenzdifferenz zwischen
dem Meßsignal und dem Bezugssignal aufweist, um ein
Ausgangssignal zu liefern, das proportional zur
Verschiebung des beweglichen Retroreflektors ist.
21. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 19 oder
20, dadurch gekennzeichnet,
daß das Integriermittel Mittel zum Addieren der
Phasendifferenzen zwischen dem Meßsignal und dem
Bezugssignal auf "cycle-by-cycle"-Basis aufweist.
22. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel zum Addieren der Phasendifferenz auf
"cycle-by-cycle"-Basis einen analog-Digitalwandler
(83) aufweist, der mit der Meßvorrichtung und der
Vorrichtung zum Liefern eines Referenzsignals
verbunden ist, um ein digitales Ausgangssignal zu liefern,
das zum Zeitpunkt des Abnehmens des Meßwerts
proportional zur Phase des Bezugssignals ist.
23. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Addierung der Phasendifferenz
eine Vorrichtung zur Erzeugung von Dreieckswellen
aufweist, die zwischen den Analog-Digital-Wandler und
der Vorrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals
geschaltet ist, wodurch eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines dreieckförmigen Bezugssignals aus dem
frequenzstabilisierten Bezugssignal geschaffen wird, wobei das
dreieckförmige Bezugssignal in jedem Zyklus des
Meßsignals durch die Analog-Digital-Wandlervorrichtung
abgetastet wird.
24. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 22 oder
23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Phasendifferenzaddiermittel ferner ein
Speicherregister (92) aufweist, das mit dem Ausgang des
Analog-Digitalwandlers verbunden ist, um das
Ausgangssignal des entsprechenden vorhergehenden Zyklus des
Analog-Digitalwandlers (83) zu speichern.
25. Heterodynes Interferometersystem nach einem der
Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel zum Addieren der Phasendifferenz ferner
einen Phasendifferenzrechner (86) aufweist, der mit
dem Analog-Digital-Wandler (83) -ausgang und dem
Speicherregister (92) verbunden ist, um ein
Phasendifferenzausgangssignal (87) zu liefern, das von dem
digitalen Ausgangssignal abgeleitet ist und dem
Ausgangssignal des vorhergehenden Zyklus entspricht, das in dem
Speicherregister gespeichert ist, wobei das
Phasendifferenzausgangssignal ein Maß für die
Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem Meßsignal zu
jedem Meßzeitpunkt ist.
26. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Phasendifferenzaddiermittel ferner einen
Akkumulator (88) aufweist, der mit dem
Phasendifferenzrechner (86) verbunden ist, um die Phasendifferenzen
zu addieren, die bei jedem Zyklus des Meßsignals
berechnet worden sind, wobei das Ausgangssignal (80) des
Akkumulators die Summe der Phasendifferenzen ist und
wobei das Ausgangssignal proportional zur Verschiebung
des beweglichen Retroreflektors (76) ist, und wobei
die gemessene Verschiebung d des beweglichen
Retroreflektors durch den Ausdruck gegeben ist:
d = N λ/4(2m-1), wobei
N das Ausgangssignal des Akkumulators,
λ die Wellenlänge des Meßstrahls,
m die Anzahl der Bits des Analog-Digitalwandlers
und
λ/4(2m-1) die Meßauflösungsgenauigkeit des Systems ist.
27. Heterodynes Interferometersystem nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Analog-Digital-Wandler einen 7-Bit-Analog-
Digital-Wandler aufweist, und die Meßauflösung
λ/508 beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/710,928 US4688940A (en) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | Heterodyne interferometer system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3687175D1 DE3687175D1 (de) | 1993-01-14 |
DE3687175T2 true DE3687175T2 (de) | 1993-05-27 |
Family
ID=24856096
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE198686400506T Pending DE194941T1 (de) | 1985-03-12 | 1986-03-11 | Heterodynes interferometersystem. |
DE8686400506T Expired - Lifetime DE3687175T2 (de) | 1985-03-12 | 1986-03-11 | Heterodynes interferometersystem. |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE198686400506T Pending DE194941T1 (de) | 1985-03-12 | 1986-03-11 | Heterodynes interferometersystem. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4688940A (de) |
EP (1) | EP0194941B1 (de) |
JP (1) | JPS61207903A (de) |
DE (2) | DE194941T1 (de) |
Families Citing this family (73)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4905244A (en) * | 1986-09-26 | 1990-02-27 | United States Department Of Energy | Heterodyne laser spectroscopy system |
US4817101A (en) * | 1986-09-26 | 1989-03-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Heterodyne laser spectroscopy system |
DE3707331A1 (de) * | 1987-03-07 | 1988-09-15 | Zeiss Carl Fa | Interferometer zur messung von optischen phasendifferenzen |
CH678108A5 (de) * | 1987-04-28 | 1991-07-31 | Wild Leitz Ag | |
US4777825A (en) * | 1987-07-15 | 1988-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Stabilized reference surface for laser vibration sensors |
US4807997A (en) * | 1987-11-12 | 1989-02-28 | Zygo Corporation | Angular displacement measuring interferometer |
US4787747A (en) * | 1987-11-13 | 1988-11-29 | Zygo Corporation | Straightness of travel interferometer |
JPH01167607U (de) * | 1988-05-16 | 1989-11-24 | ||
JP2808136B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1998-10-08 | キヤノン株式会社 | 測長方法及び装置 |
GB8926574D0 (en) * | 1989-11-24 | 1990-01-17 | Renishaw Plc | Laser interferometer |
JP2940559B2 (ja) * | 1990-07-31 | 1999-08-25 | オークマ株式会社 | 変位検出装置 |
US5109362A (en) * | 1990-10-22 | 1992-04-28 | Shell Oil Company | Remote seismic sensing |
US5374991A (en) * | 1991-03-29 | 1994-12-20 | Gradient Lens Corporation | Compact distance measuring interferometer |
US5249030A (en) * | 1991-12-06 | 1993-09-28 | Zygo Corporation | Method and apparatus for determining the position of a moving body and the time of the position measurement |
US5289434A (en) * | 1992-09-18 | 1994-02-22 | Shell Oil Company | Retroreflector apparatus for remote seismic sensing |
US5327216A (en) * | 1992-09-18 | 1994-07-05 | Shell Oil Company | Apparatus for remote seismic sensing of array signals using side-by-side retroreflectors |
US5317383A (en) * | 1992-09-18 | 1994-05-31 | Shell Oil Company | Array retroreflector apparatus for remote seismic sensing |
AT399222B (de) * | 1992-10-19 | 1995-04-25 | Tabarelli Werner | Interferometrische einrichtung zur messung der lage eines reflektierenden objektes |
US5408318A (en) * | 1993-08-02 | 1995-04-18 | Nearfield Systems Incorporated | Wide range straightness measuring stem using a polarized multiplexed interferometer and centered shift measurement of beam polarization components |
BE1007876A4 (nl) * | 1993-12-17 | 1995-11-07 | Philips Electronics Nv | Stralingsbron-eenheid voor het opwekken van een bundel met twee polarisatierichtingen en twee frequenties. |
US5404222A (en) * | 1994-01-14 | 1995-04-04 | Sparta, Inc. | Interferametric measuring system with air turbulence compensation |
US5604592A (en) * | 1994-09-19 | 1997-02-18 | Textron Defense Systems, Division Of Avco Corporation | Laser ultrasonics-based material analysis system and method using matched filter processing |
DE19528676C2 (de) * | 1995-08-04 | 1997-05-22 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Interferometeranordnung zur absoluten Distanzmessung |
US5663793A (en) * | 1995-09-05 | 1997-09-02 | Zygo Corporation | Homodyne interferometric receiver and calibration method having improved accuracy and functionality |
DE19542490C1 (de) * | 1995-11-15 | 1997-06-05 | Leica Ag | Elektro-optisches Meßgerät für absolute Distanzen |
USH1937H1 (en) * | 1996-02-29 | 2001-02-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Laser barometer |
US5767972A (en) * | 1996-06-04 | 1998-06-16 | Zygo Corporation | Method and apparatus for providing data age compensation in an interferometer |
US5764362A (en) * | 1996-08-20 | 1998-06-09 | Zygo Corporation | Superheterodyne method and apparatus for measuring the refractive index of air using multiple-pass interferometry |
US5838485A (en) * | 1996-08-20 | 1998-11-17 | Zygo Corporation | Superheterodyne interferometer and method for compensating the refractive index of air using electronic frequency multiplication |
US5991033A (en) * | 1996-09-20 | 1999-11-23 | Sparta, Inc. | Interferometer with air turbulence compensation |
US5682240A (en) * | 1996-09-24 | 1997-10-28 | Zygo Corporation | Interferometric measurements with multiple light sources |
US5724136A (en) * | 1996-10-15 | 1998-03-03 | Zygo Corporation | Interferometric apparatus for measuring motions of a stage relative to fixed reflectors |
US6219144B1 (en) | 1997-10-02 | 2001-04-17 | Zygo Corporation | Apparatus and method for measuring the refractive index and optical path length effects of air using multiple-pass interferometry |
US6407816B1 (en) | 1998-02-23 | 2002-06-18 | Zygo Corporation | Interferometer and method for measuring the refractive index and optical path length effects of air |
KR20010041209A (ko) | 1998-02-23 | 2001-05-15 | 게리 윌리스 | 공기의 굴절률 및 광로 길이 영향을 측정하기 위한 간섭계 및 방법 |
US6552803B1 (en) | 1998-02-24 | 2003-04-22 | Kla-Tencor Corporation | Detection of film thickness through induced acoustic pulse-echos |
US6236507B1 (en) | 1998-04-17 | 2001-05-22 | Zygo Corporation | Apparatus to transform two nonparallel propagating optical beam components into two orthogonally polarized beam components |
US6261152B1 (en) | 1998-07-16 | 2001-07-17 | Nikon Research Corporation Of America | Heterdoyne Thickness Monitoring System |
US6229616B1 (en) | 1999-04-01 | 2001-05-08 | Trw Inc. | Heterodyne wavefront sensor |
US6198574B1 (en) | 1999-08-27 | 2001-03-06 | Zygo Corporation | Polarization preserving optical systems |
US6201609B1 (en) | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Zygo Corporation | Interferometers utilizing polarization preserving optical systems |
US6208677B1 (en) | 1999-08-31 | 2001-03-27 | Trw Inc. | Diode array package with homogeneous output |
US6597459B2 (en) | 2000-05-16 | 2003-07-22 | Zygo Corporation | Data age adjustments |
US6519042B1 (en) | 2000-08-25 | 2003-02-11 | Industrial Technology Research Institute | Interferometer system for displacement and straightness measurements |
US6727992B2 (en) | 2001-07-06 | 2004-04-27 | Zygo Corporation | Method and apparatus to reduce effects of sheared wavefronts on interferometric phase measurements |
US6975406B2 (en) * | 2001-08-02 | 2005-12-13 | Zygo Corporation | Glitch filter for distance measuring interferometry |
US6807497B2 (en) * | 2001-12-17 | 2004-10-19 | Agilent Technologies, Inc. | Laser measurement system with digital delay compensation |
US6842254B2 (en) * | 2002-10-16 | 2005-01-11 | Fiso Technologies Inc. | System and method for measuring an optical path difference in a sensing interferometer |
US7286240B2 (en) * | 2003-06-19 | 2007-10-23 | Zygo Corporation | Compensation for geometric effects of beam misalignments in plane mirror interferometer metrology systems |
US7327465B2 (en) * | 2003-06-19 | 2008-02-05 | Zygo Corporation | Compensation for effects of beam misalignments in interferometer metrology systems |
GB2407155A (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-20 | Univ Kent Canterbury | Spectral interferometry method and apparatus |
JP2005249794A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Zygo Corp | 干渉計および干渉計を使用するシステム |
EP1751491B1 (de) * | 2004-05-11 | 2014-11-05 | Renishaw plc | Polarisierendes interferometer mit beseitigung oder trennung des durch lecken von polarisiertem licht verursachten fehlerstrahls |
US7298493B2 (en) | 2004-06-30 | 2007-11-20 | Zygo Corporation | Interferometric optical assemblies and systems including interferometric optical assemblies |
US7489407B2 (en) * | 2004-10-06 | 2009-02-10 | Zygo Corporation | Error correction in interferometry systems |
US20060285120A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-12-21 | Verity Instruments, Inc. | Method for monitoring film thickness using heterodyne reflectometry and grating interferometry |
US7339682B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-03-04 | Verity Instruments, Inc. | Heterodyne reflectometer for film thickness monitoring and method for implementing |
US7433049B2 (en) * | 2005-03-18 | 2008-10-07 | Zygo Corporation | Multi-axis interferometer with procedure and data processing for mirror mapping |
US7528961B2 (en) * | 2005-04-29 | 2009-05-05 | Zygo Corporation | Compensation of turbulent effects of gas in measurement paths of multi-axis interferometers |
US7826063B2 (en) * | 2005-04-29 | 2010-11-02 | Zygo Corporation | Compensation of effects of atmospheric perturbations in optical metrology |
US7545503B2 (en) * | 2005-09-27 | 2009-06-09 | Verity Instruments, Inc. | Self referencing heterodyne reflectometer and method for implementing |
JP4927091B2 (ja) * | 2005-12-01 | 2012-05-09 | ザイゴ コーポレーション | アバランシェ・フォトダイオードによるデータ・エイジの補償方法とシステム |
EP2095065A4 (de) * | 2006-11-15 | 2010-11-24 | Zygo Corp | Messsysteme für distanzmessungsinterferometer und kodierer für lithografiewerkzeug |
US7812965B2 (en) * | 2006-12-11 | 2010-10-12 | Zygo Corporation | Multiple-degree of freedom interferometer with compensation for gas effects |
US7894075B2 (en) * | 2006-12-11 | 2011-02-22 | Zygo Corporation | Multiple-degree of freedom interferometer with compensation for gas effects |
US7559701B2 (en) * | 2007-03-19 | 2009-07-14 | General Electric Company | High-temperature pressure sensor and method of assembly |
US7869056B2 (en) * | 2007-10-02 | 2011-01-11 | National Central University | Linear displacement and tilting angle measuring device |
NL2005309A (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
US8674965B2 (en) * | 2010-11-18 | 2014-03-18 | Microsoft Corporation | Single camera display device detection |
US9291918B2 (en) * | 2011-03-08 | 2016-03-22 | Nikon Corporation | Light source assembly that generates heterodyne output beams |
CN104655159B (zh) * | 2015-02-10 | 2017-05-24 | 深圳大学 | 一种正交偏振激光器的传感器 |
US10386171B1 (en) | 2018-04-04 | 2019-08-20 | United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus for a dynamic multi-axis heterodyne interferometric vibrometer |
TW202349000A (zh) | 2022-05-10 | 2023-12-16 | 美商賽格股份有限公司 | 資料延遲時間之減縮方法及裝置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3656853A (en) * | 1966-11-07 | 1972-04-18 | Hewlett Packard Co | Interferometric system |
GB1195187A (en) * | 1969-03-12 | 1970-06-17 | Hewlett Packard Co | Interferometric System. |
US4188122A (en) * | 1978-03-27 | 1980-02-12 | Rockwell International Corporation | Interferometer |
EP0157227A3 (de) * | 1984-03-16 | 1987-02-25 | Hewlett-Packard Company | Interferometer |
-
1985
- 1985-03-12 US US06/710,928 patent/US4688940A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-03-11 DE DE198686400506T patent/DE194941T1/de active Pending
- 1986-03-11 DE DE8686400506T patent/DE3687175T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-11 EP EP86400506A patent/EP0194941B1/de not_active Expired
- 1986-03-11 JP JP61053505A patent/JPS61207903A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0194941B1 (de) | 1992-12-02 |
JPS61207903A (ja) | 1986-09-16 |
DE194941T1 (de) | 1987-04-09 |
US4688940A (en) | 1987-08-25 |
EP0194941A3 (en) | 1988-06-08 |
DE3687175D1 (de) | 1993-01-14 |
EP0194941A2 (de) | 1986-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3687175T2 (de) | Heterodynes interferometersystem. | |
DE19738328B4 (de) | Interferometrische Vorrichtung zur Messung von Bewegungen eines Objektträgers relativ zu festen Reflektoren | |
DE69725859T2 (de) | Messen von Effekten des Brechungsindex eines Gases mit unterschiedlicher Vielfach - Interferometrie ( superheterodyn ) | |
DE69717748T2 (de) | Frequenz-Getrenntlagelaser mit zwei harmonischen Wellenlängen | |
DE3306709C2 (de) | ||
DE69723709T2 (de) | Superheterodyn-interferometer und verfahren zur kompensation des brechungsindexes von luft mittels elektronischer frequenzmultiplikation | |
DE3650262T2 (de) | Differential-Interferometer mit flachem Spiegel. | |
DE69023279T2 (de) | Längenmessgerät. | |
DE69417171T2 (de) | Strahlungsquelle-Einheit zur Erzeugung eines Strahls mit zwei Polarisationsrichtungen und zwei Frequenzen | |
DE3781837T2 (de) | Interferometer zur winkelmessung. | |
DE102016100721B3 (de) | Relativphasenmessung zum kohärenten Kombinieren von Laserstrahlen | |
EP2107352B1 (de) | Vibrometer und Verfahren zur optischen Vermessung eines Objekts | |
EP0428027B1 (de) | Optische Entfernungsmessvorrichtung | |
EP0194942B1 (de) | Apparat zur Umwandlung eines monofrequenten, linear polarisierten Laserstrahls in einen Strahl mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzen | |
DE60022768T2 (de) | Polarisationsinterferometer mit verminderten Geistern | |
DE3689127T2 (de) | Apparat zur Umwandlung eines monofrequenten, linear polarisierten Laserstrahls in einen hochwirksamen Strahl mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzen. | |
DE69025186T2 (de) | Production d'ondes porteuses optiques par effet stimule de diffusion brillouin | |
DE102020133347A1 (de) | Laservorrichtung, messvorrichtung und messverfahren | |
DE2904836A1 (de) | Interferometrische einrichtung zur messung der wellenlaenge optischer strahlung | |
DE69714014T2 (de) | Strahlungsfeld-analysevorrichtung | |
EP0612976B1 (de) | Phasenmoduliertes Interferometer | |
DE2709571A1 (de) | Auf die intensitaet von ultraschallstrahlung ansprechende einrichtung | |
DE4139839C2 (de) | Verfahren zur Bestimmung von Schwebungsfrequenzänderungen zwischen zwei Single-Mode-Lasern sowie zur Vermessung von Distanzen | |
DE102022121587A1 (de) | Heterodyne lichtquelle zur verwendung in metrologiesystem | |
DE2132735C3 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Lage eines Gegenstandes in einem beliebigen Querschnitt eines Strahlungsbündels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |