Фотоэлектрический микроскоп
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП, содержащий последовательно расположенные коллиматор, акустооптический модулятор, объектив, иггриховую меру, приемник излучения и блок обработки сигналов, о.тличаюцийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него между акустоойтичесКИМ модулятором и штриховой мерой введен светоделитель, образующий два канала, в один из которых введена оборачивсиощая система, а в другой компенсатор разности оптических длин хода лучей в каналах и второй светоделитель . (Л С 4:; ;о 05 35
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
РЕСПУБВИН ае «и,.
rOCVAAPCTBEHHbtA H0MHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗО(5РЕТЕНИЙ И QTHPblTl4l
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
358 0 В 9 04 (21) 3351329/18-10 (22), 02,11,81 (46) 30,09.83. Бюл, Ю 36 (72) Б.M.Ïîòànîâ, B.A ° Воробьев, A.C.Áåðíøòåéí и Л.В.Суханова (71) Московский ордена Трудового
Красного Знамени автомобильнодорожный институт и Московский ордена Трудового Красного Знамени станкоинструментальный институт (53) 531 ° 715 (088 8) (56) 1. Труды ВИИИМ. Вып. 78 (138) .
М., Изд-во стандартов, 1965, с.4348, 2. Приборы и техника эксперимента., 1974, Ф 3, с. 182-184 (прототип) i (54) (57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ MHKPOCKOll содержащий последовательно расположенные коллиматор, акустооптический модулятор, объектив, штриховую меру, приемник излучения и блок обработки сигналов, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьааения точности измерений, в него между акустоо*тическим модулятором и штриховой мерой введен светоделитель, образукнций два канала, в один из которых введена оборачивающая система, а в другой— компенсатор разности оптических длин хода лучей в каналах и второй светоделитель.
1944966
Изобретение относится к технической физике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения положения или измерения смещения оптической неоднородности, в частности штрихов линейных или угловых мер.
Известен фотоэлектрический микроскоп, содержащий источник света,оптическую систему для проектирования изображения штриха меры, злектромаг- 10 нитный сканатор, приемник излучения и блок обработки(1), Недостатком данного фотоэлектрического микроскопа является ограниченное быстродействие вследствие 15 низкой рабочей частоты сканатора.
Найболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига емому результату является фотоэлектрический микроскоп, содержащий последовательно расположенные коллиматор, акустооптический модулятор, объектив, штриховую меру, приемник излучения и блок обработки сигналов (2), 25
Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокой точностью измерения вследствие пространственной нестабильности оптическо. го поля, Цель изобретения — повышение точности измерения, Указанная цель достигается тем, что между акустооптическим модулятором и штриховой мерой введен светоделитель, образующий два канала, в один иэ которых введена оборачиваюIrlBR система, а в другой — компенсатор разности оптических длин хода лучей в каналах и второй светоделитель, ° 4()
На чертеже представлена схема фотоэлектрического микроскопа.
Устройство содержит источник 1 света, расположенный последовательно по ходу светового потока колли- 45 матор 2, формирующий световой пу-. чок 3, акустооптический модулятор 4, к электрическому входу которого подключен генератор 5 гармонического сигнала, первый светоделитель 6, расположенные последовательно по хо" ду отклоненного светоделителем светового потока первый зеркальный отражатель 7, призму Дове 8, второй зеркальный отражатель 9 и второй светоделитель 10, установленный одновременно и на пути неотклоненного потока, и компенсатор разности оптических длин хода лучей в каналах )1, установленный между светоделителями 6 и 10 на пути неоткло- 6О ненного потока. Далее за светоделителем 10 последовательно по ходу светового потока установлены штриха вая мера 12 со штрихом 13, объектив
14 и фотоприемник 15, к выходу кото 65 рого подключен блок 16 обработки сигналов. устройство работает следуюшим образом.
Световой пучок 3, проходя через модулятор 4,. претерпевает дифракцию на распространяющейся в модуляторе 4 бегущей ультразвуковой волне. В результате вторичной интерференции дифрагированных пучков эа модулятором образуется амплитудное изображение ультразвуковой волны, представляющее собой бегущий со скоростью звука оптический растр с шагом S= jl периодически возникающий на расстояниях. z„-(2n -1) Я /л, где и =0,1,2, 3...; P. — длина волны света. В случае когерентного источника света, например лазера, амплитуда Ад изо бражения, возникакщего на различных
Хя, практически равна. В случае час. тичнокогерентного источника света амплитуда иэображения уменьшается с увеличением tl . Величина падения амплитуды и определяется степенью когерентности используемого излучения.
Оптические пути, проходимые световыми пучками от плоскости выхода иэ УЗ волны до плоскости сопряжения с мерой 12 как через элементы
6,10,11, так и через элементы 7,8, 9, необходимо выбирать равными я.
Тогда в плоскости сопряжения с мерой возникают две бегущие навстречу друг другу гармоники изображения ° В результате их взаимодействия образуется стоячая волна интенсивности, свойства которой близки свойствам оптического иэображения стоячей ультразвуковой волны.
Определение положения штриха меры осуществляется следующим образом. В случае расположения штриха меры симметрично координате узла стоячей волны (л3 0) в спектре выходного сигнала Uy (h) приемника 15 излучения отсутствует первая гармоника. При смешении штриха вправо или влево от узла стоячей волны (ЬМ g 0) в спектре сигнала Н (t) появляется первая гармоника ультразвуковой частоты фаза которой зависит от направления смешения °
Искажения ультразвукового поля в модуляторе, вызываемые его нагревом, нестабильностью ультразвуковой частоты и другими причинами, в предлагаемой схеме фотоэлектрического микроскопа не приводят к смешению изображения узла, находящегося на оптической оси, поскольку смещение бегуших изображений растров происходит во встречных направлениях, 1044966 в каналах точность иэСоставитель В. Карягин
Редактор Н.Стацишина Техред И. Гайду
Корректор A.Ïoâõ
Заказ 7532/37 Тираж 602
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5
Подписное
Филиал. ППП Патент, r. У%город, ул. Проектная, 4
Таким образом, введение двух светоделителей, оборачивающей системы и компенсатора разности оптических длин хода лучей позволяет повысить мерення.
