SU1095034A1 - Устройство дл измерени линейных перемещений - Google Patents
Устройство дл измерени линейных перемещений Download PDFInfo
- Publication number
- SU1095034A1 SU1095034A1 SU833542292A SU3542292A SU1095034A1 SU 1095034 A1 SU1095034 A1 SU 1095034A1 SU 833542292 A SU833542292 A SU 833542292A SU 3542292 A SU3542292 A SU 3542292A SU 1095034 A1 SU1095034 A1 SU 1095034A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- additional reference
- measurement range
- fact
- extend
- Prior art date
Links
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее лазер , двухлучевой интерферометр, включающий референтный и информационный отражатели, образующие измерительный канал, и светоделительньй интерференционный элемент, фотопреобразователи и схему счета, отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона измерени , оно снабжено дополнительным референтным отражателем -и интерференционным элементом , образунщими в совокупности с информационным отражателем второй измерительный канал, волоконно-оптическим преобразователем, оптически св зывающим оба измерительных канала, интерференционный элемент выполнен в виде призмы с трем светоделительными поверхност ми, а длина резонатора лазера се зана с разностью ходов лучей в первом и во втором измерительных каналах следушцим соотношением . , U , где L , I 2 - разности ходов лучей (О в первом и во втором измерительных каналах соответственно; L п -длина резонатора лазера, д -целое число.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение при измерении линейных перемещений объектов. Преимущественно изобретение может быть использовано при создании высок точных измерительных систем, координатно-измерительных машин, инструментальных микроскопов и прецизионны металлорежущих станков, а также дл научных исследований. Известно устройство дл измерени линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой интерферометр с интерференционным светоделительным элементом, референтньм отражателем, информационным отражателем и светоделительным элементом, фотопреобразователи и схему счета полос lj . Недостатком известного устройства вл етс узкий (малый) диапазон изме рений при использовании в качестве и точника когерентного оптического излучени нестабилизированного по част те одномодового лазера. Этот недостаток обусловлен тем, что в указанны услови х диапазон измерений ограниче половиной длины резонатора используе мого лазера. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл измерени ли нейных перемещений, содержащее лазер двухлучевой интерферометр, включающий референтный и информационный отражатели, образзтощие измерительный канал, и светоделительный интерференционный элемент, фотопреобразователи и схему счета 2J . Недостатком известного устройства вл етс ограниченный диапазон измерени в случае использовани в схеме нестабилизированного одномодового лазера, поскольку при разности плеч интерферометра, равной длине резонатора лазера, контрастность интерфере ционной картины равна нулю, что и ог раничивает диапазон измерений. Цель изобретени - расширение диапазона измерени . Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл измерени линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой интерферометр, включающий референтный и информационный отражатели , образующие измерительный канал, и светоделительный интерфе .ренционный элемент, фотопреобразователи и схему счета, снабжено дополнительными референтным отражателем и интерференционным элементом, образующими в совокупности с информационным отражателем второй измерительный канал, волоконно-оптическим преобразователем , оптически св зывающим оба измерительных канала, интерференционньм элемент выполнен в виде призмы с трем светоделительными поверхност ми , а длина резонатора лазера св зана с разностью ходов лучей в первом и во втором измерительных каналах следующим соотношением L,-l-2) где L, Lg разности ходов лучей в первом и во втором измерительных каналах соответственноi Ь - длина резонатора лазера; h - целое число. На фиг.1 показана оптическа схема устройства дл измерени линейных перемещений, на фиг.2 - зависимость контраста интерференционной картины пт разности хода лучей с основным референтным отражателем, на фиг.З то же, с дополнительным референтным отражателем; на фиг.А - результирующа зависимость контраста от разности хода с двум референтными отражател ми на выходе волоконно-оптического преобразовател . Устройство содержит лазер 1, светоделительный интерференционный элемент 2 с трем светоделительными поверхност ми (Х, |5 и у , инфор|мационный отражатель 3, закрепл емый на объекте 4, референтный отражатель 5, отражающие элементы 6, дополнительный референтный отражатель 7, интерференционньш элемент 8, волоконно-оптический преобразователь 9, фотопреобразователи 10 и схему 11 счета полос. Призма 12 светоделительного интерференционного элемента 2, информационный отражатель 3 и референтный отражатель 5 образуют первый измерительный канал; призма 12 светоделительного интерференционного элемента 2, отраающие элементы 6, информационный тражатель 3, дополнительный рефеентный отражатель 7 и интерференционный отражатель 8 образуют второй змерительный канал. В месте локализации интерференционой картины обоих измерительных каалов установлены входные торцы бло3 ков волоконно-оптического преобразо вател 9. Измерительное плечо интерферомет первого измерительного канала образ вано ходом луча между точкамиabcjjв референтное плечо образовано ходом луча между точками а h 1 б Разность хода лучей 1ц. двух плеч интерферометра составл ет ... L,4abfgeV(abc(ieV. Измерительное плечо интерферометра параллельного измерительного нала образовано ходом луча между точками о Ь с j Ео , референтное пле чо образовано ходом лучей между точ ками aHkmno. Разность хода лучей Ьл двух пле этого интерферометра составл ет l,-(abkyn по )-(.С1 jcj6o). Основной и Дополнительный референтные отражатели 5 и 7 расположен таким образом, что разность хода лу чей референтного и измерительного плечей в интерферометрах двух измерительных каналов отличаютс на вел чину, кратную половине длины резонатора используемого лазера, т.е. -длина резонатора лазера; -целое число (П 1, 2, 3, ... i ). Устройство работает следующим об разом Луч лазера 1 раздел етс светоде тельной поверхностью об призмы 12 в точке а на два пучка. Один из них направл етс к информационному отражателю 3 в точку b и, отразившись в точках Ьс , возвращаетс к призме 12, где на светоделительной поверхности |3 в точке (J делитс также на две части . Одна часть пучка, отража сь в точке 5 отражающего элемента 6, направл етс в точку О к интерференци- 5 онному элементу 8, а втора часть пучка направл етс в точку С светоделительной поверхности у призмы.12. Часть пучка от лазера 1, прошедша светоделительную поверхность (К приз- 5 мы 12 в точке о , направл етс к светоделительной поверхности р в точку .h призмы 12, где также делитс надвое 344 Одна часть пучка направл етс к референтному отражателю 5 интерферометра первого измерительного канала и отравозвращаетс зившись в точках светоделительной поверхности J призмы 12 в точку е . Втора часть пучка, отразившись от светоделительной поверхности р призмы 2 в точке h , направл етс в точку k отражающего элемента 6 и далее приходит к дополнительному референтному отражателю 7 второго «интерферометра параллельного измерительного канала. Отразившись от него в точках (Т1 h , пучок попадаёт в точку о дополнительного интерференционного элемента 8. В точке е на светоделительной поверхности У призмы 2 и в точке О дополнительного интерференционного элемента 8 информационный пучок и референтные пучки, рекомбиниру между собой, образуют две системы интерференционных полос. Контрастность дан ных интерференционных полос в первом измерительном канале вл етс периодической функцией от разности хода лучей в референтном и информационном плечах интерферометра (фиг.2), (aVifg-eVCabcJe) i(u,); где V - Контрастность; L, - разность хода лучей в первом измерительном канале. Период функции зависит от длины L резонатора лазера 1. В точках, кратных длине резонатора лазера, функци обращаетс в ноль, а в точках, кратных половине длины резонатора, имеем максимум, т.е. функци равна единице . Контрастность интерференционной картины во втором параллельном измерительном канале также имеет вид периодической функции с периодом , равным длине резонатора лазера. но в отличии от первой функции, сдвинутой на величину, равную половине длины L резонатора лазера Ч (фиг.З) |k-i(()-l(L7V Суммарный оптический сигнал на выходе волоконно-оптического преобразовател 9 будет иметь контрастность описываемую периодической функцией, показанной на фиг.4. Она получена путем сложени функций зависимости контраста от пути, пройденного информационным отражателем 3. Эта функци также периодическа с периодом, равным половине длины резонатора лазера . Максимальный контраст будет равен 0,8 и минимальный 0,5, что вполне достаточно дл чувствительности фотоэлектрических фотопреобраэователей 10, На фотопреобразователи 10 поступают оптические сигналы с выходных торцов волоконно-оптического преобразовател 9, сдвинутые по фазе на /4 ширины интерференционной полосы. Далее они преобразуютс в соответствующие электрические сигналы и подаютс в схему 1.1 счета полос.
Использование изобретени позвол ет увеличить диапазон измерени устройства при применении в нем в качестве источника когерентного оптического излучени нестабилизированого по частоте одномодового лазера , так как суммарна контрастность интерференционных полос никогда не будет равна нулю. Диапазон измерени ограничиваетс лишь побочными факторами: турбулентностью среды, где распростран етс излучение в измерительном плече интерферометра, чувствительностью Фотопреобразователей , качеством усилителей и т. д.
Фиг.
0.8 0.5
(-г
f L2
7.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее лазер, двухлучевой интерферометр, включающий референтный и информационный отражатели, образующие измерительный канал, и светоделительный интерференционный элемент, фотопреобразователи и схему счета, отличающееся тем, что, с целью расшире ния диапазона измерения, оно снабжено дополнительным референтным отражателем -и интерференционным элементом, образующими в совокупности с информационным отражателем второй измерительный канал, волоконно-оптическим преобразователем, оптически связывающим оба измерительных канала, интерференционный элемент выполнен в виде призмы с тремя светоделительными поверхностями, а длина резона тора лазера связана с разностью ходов лучей в первом и во втором измерительных каналах следующим соотношением где , ti g - разности ходов лучей в первом и во втором измерительных каналах соответственно;Ь - длина резонатора лазера; 9 - целое число.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833542292A SU1095034A1 (ru) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | Устройство дл измерени линейных перемещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833542292A SU1095034A1 (ru) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | Устройство дл измерени линейных перемещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1095034A1 true SU1095034A1 (ru) | 1984-05-30 |
Family
ID=21046203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833542292A SU1095034A1 (ru) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | Устройство дл измерени линейных перемещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1095034A1 (ru) |
-
1983
- 1983-01-26 SU SU833542292A patent/SU1095034A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Коломийцов Ю.В. Интерферометры. Л., Машиностроение, 1976, с.191. 2. За вка FR № 7638917 кл. G 01 В 9/02, 1976 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5000572A (en) | Distance measuring system | |
US4969736A (en) | Integrated fiber optic coupled proximity sensor for robotic end effectors and tools | |
US5305088A (en) | Laser interferometric measuring machine | |
US5394240A (en) | High-accuracy air refractometer utilizing two nonlinear optical crystal producing 1st and 2nd second-harmonic-waves | |
US3529894A (en) | Interferometer employing a plurality of pairs of interfering beams | |
SU1095034A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
JPH04264206A (ja) | 白色光干渉測定法を用いる光学装置 | |
CN116007503A (zh) | 一种基于偏振分束光栅的干涉位移测量装置 | |
US6064482A (en) | Interferometric measuring device for form measurement on rough surfaces | |
GB2241780A (en) | Measuring distance | |
RU2158416C1 (ru) | Устройство для определения размеров деталей | |
RU2082119C1 (ru) | Волоконно-оптическое мультиплексное устройство для измерения температуры | |
SU1173177A1 (ru) | Устройство дл измерени перемещени объектов и показателей преломлени прозрачных сред | |
JP2603338B2 (ja) | 変位測定装置 | |
SU1132147A1 (ru) | Лазерный интерферометр перемещений | |
RU2152588C1 (ru) | Способ измерения оптической толщины плоскопараллельных прозрачных объектов | |
US4904082A (en) | Fringe visibility enhancement arrangement and method | |
GB2333834A (en) | Interferometer with deadpath error compensation | |
SU1237906A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
Wang et al. | An alternative to white light interferometric sensing | |
SU408145A1 (ru) | Описание изобретения | |
RU2016380C1 (ru) | Способ автоматической интерполяции фазового сдвига в лазерных интерферометрах и устройство для его осуществления | |
SU586323A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
SU1562686A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
RU2112210C1 (ru) | Интерференционное устройство для измерения фазового сдвига световых волн |