Интерферометр для измерения линейных перемещений объектов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, к интерферометрическим измерениям линейных перемещений объектов. Цель изобретения повышение технологичности и точности измерений посредством совмещения в пространстве двух пучков излучения с различными ориентациями поляризации. Для этого интерферометр снабжен оптическим элементом, предназначенным для изменения направления пучков излучения, полуволновой фазовой пластиной, коллиматором , поляроидом, установленным в опорном канале между светоделителем и фотоприемником, и вторым поляроидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником. Оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 11/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л i>.,„ „.Ц

1 . °

О

О

ЬЭ о

С) К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719717/28 (22) 17.07,89 (46) 07.03.93. Бюл. N. 9 (71) Особое конструкторское бюро машиностроения при Саратовском заводе "Тантал" (72) А.Н.Смоляков. Е.А,Сигитов и Ф.Л.Лазовский (56) Коронкевич В.П. и Ханов В.А. Лазерные интерферометры и их применение. Новосибирск, 1984, с. 26 — 28.

Авторское свидетельство СССР

Q 999911115522,, к л, G 01 B 9/00, 1983. (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, к интерферометрическим измерениям линейных перемещений объектов. Цель изобретения—

Изобретение относится к контрольно-измерительной тсхнике, к интерферометрическим измерениям линейных перемещений объектов.

Целью изобретения является повышение технологичности и точности измерений посредством совмещения в пространстве двух пучков излучений с различными ориентациями поляризации, На чертеже приведена схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит лазер 1 линейно поляризованного излучения, дифракционный фазовый модулятор 2, предназначенный для расщепления излучения лазера на два пучка, оптический элемент 3, предназначенный для изменения направления пучков излучения, полуволновую фазовую пластину 4, установленную на пути одного из пучков излучения. отража„„. Ж „„1800260 А1 повышение технологичности и точности измерений посредством совмещения в пространстве двух пучков излучения с различными ориентациями поляризации, Для этого интерферометр снабжен оптическим элементом, предназначенным для изменения направления пучков излучения, полуволновой фазовой пластиной, коллиматором, поляроидом, установленным в опорном канале между светоделителем и фотоприемником, и вторым поляроидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником. Оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев. 2 з и, ф лы, 1 ил. (Л тель 5. светоделитель 6, коллиматор 7, второй поляриэационный светоделитель 8, неподвижный уголковый отражатель 9, подвижный уголковый отражатель 10, устанавливаемый на объекте измерения, поляроиды опорный 11 и измерительный 12, фотоприемники опорный 13 и измерительный 14, Поляроид 11 и фотоприемник 13 установлены в опорном канале интерферометра, а коллиматор 7, второй светоделитель 8, отражатели 9 и 10, поляроид 12 и фотоприемник 14 — в рабочем канале, Оптический элемент 3 может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев.

Интерферометр работает следующим образом.

Модулятор 2 расщепляет линейно поляризованное излучение лазера 1 на два пучка, направленных под углом один к другому.

1800260

Один из пучков после модулятора 2 имеет частоту си>, а второй — а, Оптический элемент 3 изменяет направления пучков излучения на взаимно параллельные.

После элемента 3 один из пучков излучения проходит через полуволновую фазовую пластину 4, которая поворачивает плоскость поляризации на 90, Второй пучок попадает на отражатель 5, установленный под углом к его оси, и, отражаясь от него, пересекается с первым пучком на светоделителе 6, Светоделитель 6 делит образовавшийся совмещенный пучок излучения на две части, каждая из которых содержит две волны с ортогональными поляризациями, Одна часть совмещенного пучка поступает через поляроид 11 на фотоприемник 13 опорного канала, Другая часть пучка направляется через коллиматор 7 на второй поляризационный светоделитель 8, который разделяет компоненты излучения по поляризации, а тем самым и по частоте, направляя излучение с одной из частот на неподвижный уголковый отражатель 9, а с другой частотой — на подвижный уголковый отражатель 10. После отражателей 9 и 10 пучки в светоделителе 8 объединяются и поступают через поляроид

12 на фотоприемник 14, который на выходе формирует электрический сигнал, частота которого отличается от опорной и несет информацию о перемещении уголкового отражателя 10.

В предложенном интерферометре происходит преобразование двух разночастотных пучков излучения из волн с одинаково ориентированными линейными поляризациями в один пучок излучения из двух волн с ортогональными линейными поляризациями. Это обеспечивает возможность уменьшения габаритов оптической схемы и упрощает пространственную развязку лучей по разным направлениям, что позволяет повысить технологичность и точность измерений, Формула изобретения

1. И нтерферометр для измерения линейных перемещений объектов, содержащий лазер линейно поляризованного излучения и расположенные вдоль пучка излучения дифракционный фазовый модулятор, расщепляющий излучение лазера на два пучка, первый

"0 светоделитель и фотоприемник, образующие опорный канал, отражатель, установленный между дифракционным модулятором и первым светоделителем, второй светоделитель, отражатель, устанавливаемый на объекте, и второй фотоприемник, образующие рабочий канал, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и точности измерений, он снабжен оптическим элементом, предназначенным для изменения

20 направления пучков излучения, установленным между дифракционным модулятором и первым светоделителем, полуволновой фазовой пластиной, установленной между оптическим элементом, предназначенным для изменения направления пучков излучения, и первым светоделителем, коллиматором, установленным в рабочем канале между первым и вторым светоделителями, поляроидом, установленным в опорном канале

30 между первым светоделителем и фотоприемником, вторым поляроидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником, 2. Интерферометр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, выполнен в виде призмы.

3, Интерферометр по п,1, о т л и ч а ю40 шийся тем, что оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, выполнен в виде оптических клиньев.

1800260

Составитель Б,Евстратов

Техред М,Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1156 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5