SU1567869A1 - Интерферометр дл измерени перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при прецизионных измерени х линейных перемещений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет исключени  погрешности, св занной с температурной нестабильностью, и повышени  жесткости конструкции. Устройство представл ет собой интерферометр Майнельсона, в котором светоделитель выполнен в виде куб-призмы, гипотенузна  грань которой имеет три зоны: прозрачную, полупрозрачную и зеркальную, а уголковый отражатель в опорном плече жестко закреплен на светоделителе. На противоположной грани жестко укреплен третий, дополнительный уголковый отражатель, а на его катетной грани - пр моугольна  призма. Благодар  такому выполнению светоделител  и размещению оптических элементов достигаетс  равенство плеч интерферометра и жесткость конструкции. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к интерферометрам дл  измерени  линейных перемещений, и может быть использовано в прецизионном станкостроении , приборостроении, точном машиностроении , метрологии и в системах автоматического управлени 

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет исключени  погрешности , св занной с температурной нестабильностью , и повышени  жесткости конструкции

На фиг. 1 представлена оптическа  схема предлагаемого интерферометра; на фиг. 2 - вид А ч  фиг. 1

Интерферометр содержит источник 1 когерентного излучени , светоделитель 2, представл ющий собой куб-при му, на гигюте- чузной грани которого имеютс  три зоны: полупрозрачна  3, зеркальна  4 и прозрачна  5 На грань с светоделител  2 посредством оптического контакта или склеивани  акреплен третий уголковый отражатель 6,

ребро рабочего двугранного угла которого параллельно измерительному лучу а и симметрично расположено относительно грани с На грань d светоделител  2 установлен первый уголковый отражатель 7, ребро рабочего двугранного угла которого перпендикул рно референтному лучу в и расположено напротив границы раздела полупрозрачной 3 и прозрачной 5 зон светоделител  в направлении референтного луча в. На грани е третьего уголкового отражател  6 (фиг. 2) симметрично расположена пр моугольна  призма 8, котора  устанавливаемс  на грань е своей гипотенузной гранью посредством оптического контакта или сктеи- вани  оптическим клеем Второй угочко вый отражатель 9 установлен на исследуемом объекте (не показано). Рабочее ребре второго уголкового отражател  9 перпен дикул рно измерительному лучу а и расположено напротив границы раздела полупрозрачной 3 и зеркальной 4 зон светоделител  в направлении измерительного луча и На выхосп

о J

00

оэ со

дс устройства установлен фотоприемник 10, преобразующий выходной оптический сигнал в электрический, а в качестве аппаратуры обработки фотоэлектрического сигнала использован ретистратор 11, который может быть выполнен, например, в виде двух- канального усилител  информативного блока управлени , реверсивного двоично-дес тичного счетчика, двоичного счетчика, дешифратора , цифрового индикаторного устройства и выходных разъемов. В качестве фотоприемника 10 может быть использован четырехплощадочный фотоприемник типа ФД-19КК с попарно соединенными светочувствительными площадками, в результате чего фотоприемник представл ет собой два фотоприемника со светочувствительными площадками размером 1X2 мм2 в общем корпусе.

Устройство работает следующим образом.

Луч от источника 1 когерентного излучени  попадает в светоделитель 2 на полу- профачнхю юн 3, из которой он выходит в двух направлени х: луч а попадает на I торой толковый отражатель 9 и луч в - на первый толковый отражатель 7. Отра- жвшись 01 отражателей 9 и 7, лучи а и 0 попадаю на зеркальную 4 и прозрачную

5юны светоделител  2 соответственно. , а, отразившись от зеркальной зоны 4, и луч а, прошедший прозрачную зону 5, с помощью третьего уголкового отражател 

6смешаютс  по высоте не менее, чем на диаметр ла ерного луча и возвращаютс  точно по юм же в обратном пор дке, но со смещением по высоте на полупро- юн . светоделител . Оптическое смешивание л чей а и в происходит на полу- профачной tone 3 светоделител  2 со смещением относительно точки делени  лучей

е

чем на диаметр 1-1,1 г оптическою л и i (интерференционна  i ...фавлению фокуси- HHKOV, К), который ориен- с точунстви тельными пло- i I D интерференционных i.i оде его получаетс  v, т нала одинаковой амп- , по фазе на 90° О вели- pevu-щенм  суд т по изме- . рфгренции (количество I l.iii o., HOI о нол  на аппара- (| ны (ванного изме- ш pa nioei и хода при пе- о -.толкового отражател  мы HI и ieii iioi i

Л П, I ,1 1 И -iMt llebl V

I На п i и ,

еренниошкп1 карчпп. ; вгоромч направ ению i. танов,leiM II;.IMV;I 8. котора  1П дл  . ывода lit . чн  с целью пре

иц-тедуемом обьекте н-м ирчетс  регистра - u :-:ii транени  ингер

0

дотвращени  попадани  его в исходную точку делени  лазерного излучени , что заметно улучшает стабильность результирующей интедференционной картины, а, следовательно, и точность измерени  устройства в целом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Интерферометр дл  измерени  перемещений , содержащий источник когерентного излучени , расположенный по ходу пучка излучени  светоделитель, дел щий излучение на два пучка - референтный и измерительный , расположенный по ходу референт5 ного пучка первый уголковый отражатель, выполненный в виде пр моугольной призмы , расположенный по ходу измерительного пучка второй уголковый отражатель, выполненный в виде пр моугольной призмы и предназначенный дл  креплени  на

   ® объекте, расположенный в выходном пучке интерферометра фотоприемник и регистратор , вход которого соединен с выходом фотоириемника, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, интерJ , ферометр снабжен пр моугольной призмой и третьим уголковым отражателем, светоделитель выполнен в виде куба-призмы, гипотенузна  грань которого состоит из трех зон - прозрачной, полупрозрачной и зеркальной, первый отражатель жестко уста0 новлен гипотенузной гранью на боковой грани куба-призмы и ориентирован так, что ребро его рабочего двугранного угла расположено напротив границы раздела прозрачной и полупрозрачной зон гипотенузной грани, третий уголковый отражатель

   5 установлен гипотенузной гранью на боковой грани куба-призмы, противоположной грани, на которой установлен первый уголковый отражатель, оптически св зан с первым и вторым уголковыми отражател ми и ориентирован так, что ребро его рабочего двугранного угла перпендикул рно соответствующим ребрам первого и второго уголковых отражателей, пр моугольна  призма жестко установлена своей гипотенузной гранью на катетной грани третьего отра5 жател  симметрично относительно падающего на эту грань пучка, второй уголковый отражатель ориентирован так, что ребро его рабочего двугранного угла установлено напротив границы раздела полупрозрачной и зеркальной зон гипотенуз0 ной грани куба-призмы, а источник когерентного излучени  установлен так, что оптическа  ось его пучка смещена по вертикали относительно ребра рабочего двугранного угла третьего уголкового отражател  на величине не менее половины диаметра пучка излучени .

   0

   Фиг.1

   7.

   аВид/I

   i:

   Фиг. 2