SU1730531A1 - Two-axis displacement meter - Google Patents

Two-axis displacement meter Download PDF

Info

Publication number
SU1730531A1
SU1730531A1 SU874207990A SU4207990A SU1730531A1 SU 1730531 A1 SU1730531 A1 SU 1730531A1 SU 874207990 A SU874207990 A SU 874207990A SU 4207990 A SU4207990 A SU 4207990A SU 1730531 A1 SU1730531 A1 SU 1730531A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interferometer
coating
beam splitter
angle
reflectors
Prior art date
Application number
SU874207990A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Логинович Старков
Original Assignee
Институт электроники АН БССР
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт электроники АН БССР filed Critical Институт электроники АН БССР
Priority to SU874207990A priority Critical patent/SU1730531A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1730531A1 publication Critical patent/SU1730531A1/en

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерению линейных перемещений по двум координатам. Цель изобретени  - повышение точности измерени  линейных перемещений. Это достигаетс  за счет повышени  стабильности интерференционной картины. Пучок света от лазера расшир етс  телескопической системой и делитс  на два пучка, которые направл ютс  на вход двух интерферометров, измер ющих перемещени  в ортогональных направлени х. Подвижные отражатели в каждом интерферометре выполнены в виде двух крышеобразных зеркал, а другие отражатели в каждом интерферометре выполнены в виде единого блока, имеющего форму пр моугольного параллелепипеда, на одну из граней которого, располагаемую под углом 45° к направлению измер емого перемещени , нанесено полупрозрачное покрытие на половину ширины ее поверхности , а на параллельную ей грань - зеркальное покрытие на 3/4 ширины ее поверхности, и с отношением сторон равным 2tgi, где I - угол преломлени  луча на грани с полупрозрачным покрытием. На выходах каждого интерферометра установлены цилиндрические линзы, формирующие интерференционные отрезки на диафрагмах перед фотоприемниками. 1 ил. 4W1 ёThe invention relates to a measurement technique, namely to measuring linear displacements in two coordinates. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring linear displacements. This is achieved by increasing the stability of the interference pattern. The beam of light from the laser is expanded by a telescopic system and is divided into two beams, which are directed to the input of two interferometers that measure movements in orthogonal directions. The movable reflectors in each interferometer are made in the form of two roof-shaped mirrors, and the other reflectors in each interferometer are made in the form of a single unit, having the shape of a rectangular parallelepiped, on one of the faces of which is located at an angle of 45 ° amp; to the direction of the measured displacement, a semitransparent coating is applied at half the width of its surface, and a parallel coating at it is a mirror coating at 3/4 the width of its surface, and with an aspect ratio of 2tgi, where I is the angle of refraction of the beam on the face with a translucent coating. At the outputs of each interferometer, cylindrical lenses are mounted, forming interference segments on the diaphragms in front of the photodetectors. 1 il. 4W1 g

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к измерению линейных перемещений.The invention relates to a measurement technique, in particular to the measurement of linear displacements.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет повышени  стабильности интерференционной картины.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by increasing the stability of the interference pattern.

На чертеже изображена принципиальна  схема двухкоординатного измерител  перемещений.The drawing shows a schematic diagram of a two-coordinate displacement meter.

Двухкоординатный измеритель перемещений содержит последовательно расположенные и оптически св занные лазер 1, телескопическую систему 2, светоделитель 3, два интерферометра, расположенных в отраженном и проход щем пучках послеThe two-coordinate displacement meter contains successively located and optically coupled laser 1, a telescopic system 2, a beam splitter 3, two interferometers located in the reflected and transmitted beams after

светоделител  3. включающие светоделители 4 и 5, подвижные крышеобразные зеркала 6 и 7, установленные на каретке 8. На выходе каждого интерферометра установлены цилиндрические линзы 9, 10 и 11, 12 с возможностью вращени  вокруг оптической оси, а в фокальной плоскости их - точечные диафрагмы 13,14 и 15,16 и фотоприемники, соответственно, 17,18 и 19, 20. Длина входной грани а параллелепипеда выбираетс  равной 2D/sin 45°, ширина b - D/sin 45° tgl, высота - 2D, где D - диаметр входного пучка; I - угол преломдени  пучка на входной грани.beam splitter 3. including beam splitters 4 and 5, movable roof-shaped mirrors 6 and 7 mounted on the carriage 8. At the output of each interferometer cylindrical lenses 9, 10 and 11, 12 are installed with the possibility of rotation around the optical axis, and in the focal plane they are point apertures 13,14 and 15,16 and photodetectors, respectively, 17,18 and 19, 20. The length of the input face of the parallelepiped is chosen equal to 2D / sin 45 °, width b - D / sin 45 ° tgl, height - 2D, where D - diameter of the input beam; I is the angle of refraction of the beam at the entrance face.

Двухкоординатный измеритель перемещений работает следующим образом.The two-coordinate displacement meter works as follows.

v4 Сл) О СЛ OJv4 SL) About SL OJ

Пучок света от лазера 1 расшир етс  телескопической системой 2 и делитс  по амплитуде светоделителем 3 на два пучка: отраженный и проход щий. Отраженный пучок падает на светоделитель 4, где делитс  входной гранью а на опорный (преломленный ) и измерительный (отраженный). Опорный пучок отражаетс  гран ми b и с, возвращаетс  вновь на грань а, где делитс  полупрозрачным покрытием на два равных по амплитуде пучка.The beam of light from laser 1 is expanded by a telescopic system 2 and is divided in amplitude by beam splitter 3 into two beams: reflected and transmitted. The reflected beam falls on the beam splitter 4, where it is divided by the entrance face a into a reference (refracted) and measuring (reflected). The reference beam is reflected by faces b and c, and returns again to face a, where it is divided by a semi-transparent coating into two equal amplitudes of the beam.

Измерительный пучок направл етс  вдоль оси X на двухгранное зеркало 6, отражаетс  от него и возвращаетс  на светоделитель А,на грань а, где нет полупрозрачного покрыти . На грани а пучок преломл етс , отражаетс  гран ми end, проходит в светоделителе одинаковый путь с опорным пучком и направл етс  на двухгранное зеркало 6, где, отразившись от него, возвращаетс  обратно на светоделитель 4, в точку делени  опорного пучка. После делени  измерительный и опорный пучки попарно интерферируют и создают две системы интерференционных полос на цилиндрических линзах 9-12. Цилиндрические линзы 9 -12 ориентируютс ,своими образующими перпендикул рно интерференционным полосам, что позвол ет трансформировать интерференционные полосы в интерференционные отрезки на диафрагмах, увеличить выходной сигнал с фотоприемников и уменьшить вли ние неточностей изготовлени  двухгранных зеркал. Величина перемещени  каретки 8 по оси X или Y равна 0,25 N А, где N - число полос (отрезков), проход щих относительно диафрагмы; А- длина волны излучени  лазера в воздухе.The measuring beam is directed along the X axis to the two-sided mirror 6, is reflected from it and returns to beam splitter A, to face a, where there is no translucent coating. On the face A, the beam is refracted, reflected by the end faces, passes the same path with the reference beam in the beam splitter and is directed to a two-sided mirror 6, where, reflected from it, returns back to the beam splitter 4 to the dividing point of the reference beam. After division, the measuring and reference beams interfere in pairs and create two systems of interference fringes on cylindrical lenses 9-12. The cylindrical lenses 9-12 are oriented with their perpendicularly forming fringes, which transform the fringes into interference segments on the diaphragms, increase the output signal from the photodetectors, and reduce the effect of inaccuracies in the manufacture of double-faced mirrors. The amount of movement of the carriage 8 along the X or Y axis is equal to 0.25 N A, where N is the number of bands (segments) passing relative to the diaphragm; A is the wavelength of the laser radiation in the air.

Claims (1)

Формула изобретени  Двухкоординатный измеритель перемещений , содержащий последовательно расположенные лазер, телескопическуюClaims of invention. A two-coordinate displacement meter containing a successively arranged telescopic laser. систему и светоделитель, два интерферометра с двум  выходами, оптически св занные со светоделителем, установленные в отраженном и прошедшем светоделитель пучках, и соответственно включающие каждый первый отражатель, второй отражатель, предназначенный дл  св зи с объектом, две точечные диафрагмы, установленные на соответствующих выходах интерферометра, два фотоприемника, расположенные за соответствующими диафрагмами, и блок обработки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, измеритель снабжен четырьм  цилиндрическими линзами, светоделитель и первые отражатели в каждом интерферометре выполнены в виде единого блока, имеющего форму пр моугольного параллелепипеда, на одну из граней которого, располагаемую под углом 45° к направлению измер емого перемещени , нанесено полупрозрачное покрытие на половину ширины ее поверхности , а на параллельную ей грань - зеркальное покрытие на 3/4 ширины ее поверхности, и с отношением сторон, равным 2tgl, где I угол преломлени  луча на грани с полупрозрачным покрытием, первые отражате- ли выполнены каждый в виде двух крышеобразных зеркал, а цилиндрические линзы размещены между соответствующимиa system and a beam splitter, two interferometers with two outputs, optically coupled to the beam splitter, installed in the reflected and transmitted beam splitter beams, and respectively each comprising the first reflector, the second reflector intended for communication with the object, two point apertures mounted on the corresponding outputs of the interferometer , two photodetectors located behind the respective diaphragms, and a processing unit, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the meter is equipped with a four cylinder By the traditional lenses, the beam splitter and the first reflectors in each interferometer are made in the form of a single unit, having the shape of a rectangular parallelepiped, on one of the faces of which, having a 45 ° angle to the direction of the measured displacement, a translucent coating is applied on half of its surface width the face parallel to it is a mirror coating 3/4 of the width of its surface, and with an aspect ratio of 2tgl, where I is the angle of refraction of the beam on the face with a translucent coating, the first reflectors are each made in the form of two gable mirrors and the cylindrical lenses are arranged between the respective диафрагмами и параллелепипедом таким образом , что образующие цилиндрических линз перпендикул рны плоскости перемещений .diaphragms and parallelepiped so that the forming cylindrical lenses are perpendicular to the plane of displacement. 191511 5191511 5 12 fs го12 fs go
SU874207990A 1987-03-09 1987-03-09 Two-axis displacement meter SU1730531A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874207990A SU1730531A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Two-axis displacement meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874207990A SU1730531A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Two-axis displacement meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1730531A1 true SU1730531A1 (en) 1992-04-30

Family

ID=21290021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874207990A SU1730531A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 Two-axis displacement meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1730531A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Коропкевич В. П. и др. Современные лазерные интерферометры. Новосибирск: Наука, 1985, с. 147. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2579226B2 (en) Optical device for interferometer
JP2755757B2 (en) Measuring method of displacement and angle
US4334778A (en) Dual surface interferometer
JP5786270B2 (en) Two-color interference measuring device
SU1730531A1 (en) Two-axis displacement meter
CN111121614A (en) Two-dimensional straightness and linear displacement simultaneous measurement interference device
SU1364866A1 (en) Interference device for measuring angular displacements
JPH11108614A (en) Light-wave interference measuring instrument
SU352479A1 (en)
SU947636A1 (en) Interferometer for measuring displacement
SU1506269A1 (en) Interferometer for measuring angular and linear position of object
SU1425435A1 (en) Interferometer for measuring linear displacements of object
SU1132147A1 (en) Laser displacement interferometer
SU983450A1 (en) Itnerferometer for measuring object displacement
SU756194A1 (en) Device for measuring object motion parameters
SU1052852A1 (en) Double-reflecting interferometer for measuring object displacement in low-diameter pipe
SU1499113A1 (en) Apparatus for measuring displacements of an object
SU1288498A1 (en) Interferometer
SU1113671A1 (en) Device for measuring angular displacements
RU2047085C1 (en) Interferometer for measurement of translations of two-coordinate table
SU921305A1 (en) Distance measuring interferometer
SU1416864A1 (en) Device for measuring angular displacements of object
RU1779913C (en) Interferometer for measuring motions of object
SU1518663A1 (en) Interferometer for measuring transverse displacements
SU1008615A1 (en) Device for measuring object displacement