SU1416860A1 - Интерферометр дл измерени перемещений объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  точного из.мерени  .больших линейных перемещений объектов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  при увеличении диапазона измер емых величин - достигаетс  путем стабилизации контрастности интерференционной картины при измерении больших перемещений. Пучок излучени  лазера 1, пройд  телескопическую систему 2, делитс  светоделителем 3 на измерительный, в котором последовательно расположены зеркало 4 и скрепленные с объектом 5 отражатель 6 и оборачивающа  призма 7, и опорный, в котором последовательно размещены отражатели 8, 9 и 10, перед каждым из которых, кроме отражател  10, установлены ромбические призмы 11 и 12 соответственно и втора  оборачивающа  призма 13. Опорный и измерительный пучки, отраженные от отражателей 6, 8, 9 и 10, интерферируют на светоделителе 3 и через диафрагмы 14 и 15 поступают соответственно на детекторы 16 и 17. Отражатели выполнены в виде двугранных зеркал с углом 90° между гран ми. При перемещении объекта на величину, большую расчетной величины S, опорный пучок переходит с одного отражател  8 на другой 9 при помощи призм 11 или 12 и так далее , а отражатели опорного пучка расположены на рассто нии S друг от друга. По количеству интерференционных полос на детекторах 16 и 17 суд т о величине перемещени  объекта 5. 2 ил. Ф (Л

Description

Ob 00

о:

Изобретение относитс  к измеритель- ; ной технике и может быть использовано дл  точного измерени  больших линейных : перемещений объектов.

: Цель изобретени  - повышение точ- j. i ности измерени  при увеличении диапазона { измер емых величин путем стабилизации 1 контрастности интерференционной картины i при измерении больших перемещений. I На фиг. 1 представлена оптическа  : схема интерферометра; на фиг. 2 - разрез i А-А на фиг. 1. .

i Интерферометр содержит лазер 1, после- довательно по ходу излучени  лазера 1 i телескопическую систему 2 и светоделитель 3, i дел щий пучок на измерительный и опор- ный. По ходу измерительного пучка последовательно расположены зеркало 4 и пред- : назначенные дл  закреплени  на объекте 5 ; отражатель 6 и оборачивающа  призма 7.

10

мен етс , вследствие этого интерференционные полосы перемещаютс  в плоскости щелевых диафрагм 14 и 15. Детекторы 16 и 17 вырабатывают синусоидальные сигналы , которые затем используютс  дл  счета интерференционных полос, по количеству которых определ ют величину перемещени  объекта. Дл  реверсивного счета интерференционных полос щелевые диафрагмы сдвинуты одна относительно другой на четверть полосы.

Вследствие конечной длины L когерентности лазера величина перемещени  объекта 5 при заданной контрастности полос

равна,

0,8bVl--K

При перемещении объекта 5 на величины больше Е опорный пучок переходит при помощи соответствующей ромбической призмы 12 на следующий отражатель 9.установленный на рассто нии

также на рассто нии S от предыдущего отражател  9, и так далее. Таким образом , поддерживаетс  посто нна  контрастПо ходу опорного пучка последовательно

Claims (1)

1. размещены отражатели 8, 9 и 10, перед20 , от отражател  8, далее - каждым из которых, кроме отражател  10,на следующий отражатель 10, установленный установлены соответственно ромбические призмы 11 и 12 с возможностью перемещени  перпендикул рно направлению распространени  пучка и втора  оборачиваю-jc ность интерференционных полос, не завис ща  призма 13, размещенна  между све-ща  от длины когерентности лазера, тоделителем 3 и последней по ходу отраженного от отражателей 8-10 пучка ром-Формула изобретени  бической призмой 11. Все отражатели 6-

   10 выполнены в виде двугранных зеркалИнтерферометр дл  измерени  перемес углом 90° между гран ми. По ходузо щений объектов, содержащий лазер и поскаждого из пучков, отраженных от отра-ледовательно расположенные по ходу пучка

   жателей 6-10 и прошедших светоделительизлучени  лазера телескопическую систему

   3, последовательно и попарно установленыи светоделитель, дел щий пучок излучени 

   щелевые диафрагмы 14 и 15 и детекторына измерительный и опорный, по ходу

   16 и 17.измерительного пучка последовательно расИнтегратор работает следующим обра-35 положены зеркало и первый отражатель,

   зом.предназначенный дл  закреплени  на объекПучок излучени  от лазера 1 расщир ет- с  телескопической системой 2 и попадает на светоделитель 3, где делитс  на измерительный и опорный. Измерительный пучок, отразившись от зеркала 4, падает на отражатель 6, отражаетс  им обратно параллельно самому себе, проходит оборачивающую призму 13 и возвращаетс  вновь на светоделитель 3.

   40

   те, по ходу опорного пучка расположен второй отражатель, по ходу каждого из пучков излучени , отраженных от отражателей и прошедщих светоделитель, последовательно и попарно установлены щелева  диафрагма и детектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при увеличении диапазона измер емых величин, он снабжен дополнитель- Опорный пучок проходит ромбическую j ными отражател ми, установленными в опор- призму 11, смещаетс  ею перпендикул рно ном пункте между светоделителем и отражателем опорного пучка последовательно друг за другом на рассто ни х , один от другого, где L - длина когерентности излучени  лазера, а К - за- 50 данна  контрастность интерференционной картины, ромбическими призмами, установленными в опорном пункте перед каждым из дополнительных отражателей с возможностью перемещени  перпендикул рно направлению распространени  пучка излучеПри перемещении объекта 5 разность 55 ни , двум  оборачивающими призмами, хода измерительного и опорного пучков из- одна из которых предназначена дл  установпучку на величину его диаметра аа и падает на первый неподвижный отражатель 8 и, отразившись от него, идет обратно параллельно самому себе через призму 13 на светоделитель 3.

   Оба пучка вторично дел тс  светоделителем 3, интерферируют и, создав две картины интерференционных полос в плоскости диафрагм 14 и 15, проход т к детекторам 16 и 17.

   .

   0

   мен етс , вследствие этого интерференционные полосы перемещаютс  в плоскости щелевых диафрагм 14 и 15. Детекторы 16 и 17 вырабатывают синусоидальные сигналы , которые затем используютс  дл  счета интерференционных полос, по количеству которых определ ют величину перемещени  объекта. Дл  реверсивного счета интерференционных полос щелевые диафрагмы сдвинуты одна относительно другой на четверть полосы.

   Вследствие конечной длины L когерентности лазера величина перемещени  объекта 5 при заданной контрастности полос

   равна,

   0,8bVl--K

   При перемещении объекта 5 на величины больше Е опорный пучок переходит при помощи соответствующей ромбической призмы 12 на следующий отражатель 9.установленный на рассто нии

   0 , от отражател  8, далее - на следующий отражатель 10, установленный c ность интерференционных полос, не завис ща  от длины когерентности лазера, Формула изобретени 

   также на рассто нии S от предыдущего отражател  9, и так далее. Таким образом , поддерживаетс  посто нна  контрастS 0 , от отражател  8, далее - на следующий отражатель 10, установленный ность интерференционных полос, не завис ща  от длины когерентности лазера, Формула изобретени 

   40

   j 50

   314168604

   ки на объекте за отражателем, а друга отраженного от отражател  пучка, а все

   размещена в опорном пучке между свето-отражатели выполнены в виде двугранных

   делителем и последней призмой по ходузеркал с углом 90° между гран ми.

   /2

   /э

   /

   // д

   J2

   70