Интерференционный способ измерения длины интерферометров

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ (ii)748 1 25 (61) До пол н и тель н се к а в т. св ид-в у (22) Заявлено 071277 (21) 2554230/25-28 с присоединением заявки ¹ (51)) . Кл.2

G 01 В 9/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780, Бюллетень № 2б

Дата опубликования описания 150780 (53) УДК 5З1.715.1 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Л.Я. Густырь, В.Н. Пучков и Ю.Ф. Томашевский (71) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЛИНЫ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ

L-(К+Е }" — =(к + Б }" 1, где А,и А и С

К1и КС- Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в частности при изменении длины интерферометров. 5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интерференционный способ измерения длины интерферометров, заключающийся в том, что освещают интерферометр излучением двух реперных длин волн, измеряют дробные части порядков интерференции для этих длин волн и по совпадению измеренных дробных частей со значениями в ряду дробных частей, вычисленных, исходя иэ предварительного приближенного измерения интерферометра, отыскивают целое число порядков интерференции для реперных длин волн, и, следовательно, длину интерферометра Pig.

Недостатком известного способа является низкая производительность измерения, вызванная необходимостью предварительного приближенного опре- 25 деления длины интерферометра и боль- . шой трудоемкостью процесса обработки результатов измерения.

Целью изобретения является повышение производительности измерения.

Поставленная, цель достигается тем, что непрерывно перестраивают длину волны излучения в диапазоне реперных длин волн, одновременно измеряют изменение порядка интерференции в диапазоне перестройки длин волн и находят целые части порядка интерференции для реперных длин волн, отбрасывая в формулах - о дробные части 1, и с, полученных значений, а длину интерферометра определяют по формуле две реперные длины волн, дробные части порйдков интерференции для реперных длин волн, целые части порядка интерференции для реперных длин волн, 748125

4л и г — дробные части порядков интерференции полученных значений в диапазоне перестройки реперных длин волн;

N- изменение порядка интерференции в диапазоне перестройки реперных длин волн.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего интерференционный способ измерения дли ны интерферометров.

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света, 1 ! полупрозрачное зеркало 2, коллиматор, состоящий из отрицательной 3 и положительной 4 линз, объектив 5, модулятор б, монохроматор 7, фотоумножитель 8,, счетчик 9 импульсов, полупрозрачные зеркала 10 и 11, лазеры

12 и 13, контролируемый интерферометр 14.

Интерференционный способ измерения длины интерферометров осуществляется следующим ббразом.

Пучок света от источника 1 света с непрерывным спектром излучения (в диапазоне длин волн Aq — Л ) проходит коллиматор, состоящий из отрицательной линзы 3 и положительной линзы 4, и параллельным пучком падает на интерферометр 14.

После объектива 5 сходящийся пучок света, проектирующий изображение источника 1 света на входную щель монохроматора 7, проходит монохроматор 7 и на выходе его регистрируется световой поток с помощью фотоумножителя 8 со счетчиком 9 импульсов. С целью воэможности регистрации изменений светового потока с помощью фотоумножителя 8 перед щелью монохроматора 7 установлен модулятор б светового потока по амплитуде, выполненный в виде диска со щелями.

Кроме того, в интерферометр 14 и монохроматор 7 с помощью поворотных полупрозрачных зеркал 10, 11 и 2, направляются пучки лучей от лазеров

12 и 13, служащих эталонными источниками длин волн Лл и Л .

Измерение длины интерферометра производится следующим образом.

Путем поворота маховичка механического устройства (на чертеже не показан), служащего для изменения спектрального состава излучения, направляемого на выходную щель монохроматора 7, добиваются положения, при котором на выходе монохроматора 7 наблюдается максимум интенсивности излучения, соответствующего одной из эталонных длин волн, например Л . При дальнейшем вращении маховичк" с помощью счетчика

t (на чертеже не показан), стоящего на выходе монохроматора 7, регистрируют число импульсов и,соответствующих изменению N порядка интерференции в диапазоне перестройки реперных длин волн. Перестройку спектрального диапазона производят до положения, когда на выходе монохроматора 7 появится максимум интенсивности излучения, соответствующий второй эталонной длине волны. Так как начальное и конечное значения эталонных длин волн не обязательно соответствуют резонансам интерферометра 14, то необходимо определить дробные части Ел и порядка интерференции для реперных длин волн и ближайших к ним резонансов интерферометра. Для этого устанавливают

15 монохроматор 14 на одну из эталонных длин волн Л „ и в районе этого участка спектра определяют по шкале (на чертеже не показана), нанесенной на барабане монохроматора, число

20 делений пл шкалы, соответствующих расстоянию между соседними резонайсами в интерферометре 14. Аналогично определяют число делений шкалы п2, соответствующих расстоянию межр5 ду соседними резонансами в области участка спектра Л . Дробные части

Я-„ и Е порядка интерференции находят, йзмерив по шкале барабана монохроматора расстояния ел и в. от максимумов интенсивности, соответствующих значениям эталонных длин волн и Л, до ближайших резонансов интерферометра 14. Дробные части находят по формуле о

35 л и 2 п<

Число резонансов в диапазоне перестройки длин волн Л, и h2 определяют из формулы а целые части Кл и К порядка интер45 ференции для реперных длин волн находят, отбрасывая в формулах

К,8 ИЛ, 50

2 (для Л ) и

,е йЛ

Л-Л

55 (для Лл ) дробные части Е и Е полученных л 2. значений.

Длину интерферометра находят по

60 фоРмуле

МЛлЛ вЂ” (3)

2(Лл- Л2)

Таким образом, изобретение поз-.

65 воляет либо непосредственно опре748125

К+Е =— о « « л л Л„-Л

О ЙЛ1

1Л вЂ” Л («Е1) (1 М1

10 дробные части Е„и Е полученных значений, а длину интерферометра определяют по формуле

Предлагаемый способ не требует предварительного определения длины интерферометра, процесс измерений 15 и обработка результатов измерений занимает несколько минут. Себестоимость процесса измерения, таким образом, значительно снижается.

L.(KiE..j"— -(+EÄ)-"" где Л«и Л1-. две реперные длины волн;

Е„и Е1 — дробные части порядков . интерференции для репер20 ных длин волн, К и К вЂ” целые части порядка интерференции для реперных длин волн; о о „ и Е. — дробные части порядков

25 интерференции, полученных значений в диапазоне перестройки реперных длин волн

N — изменение порядка интерференции в диапазоне перестройки реперных длин волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коломийцева Ю.В. ИнтерферометЗ5 ры. (Л., "Машиностроение", 1976, с. 155-156 (прототип).

Формула изобретения

Составитель Л. Лобэова

Редактор Ю. Петрушко Техред й, рирчак Корректор М. Коста

Заказ 4348/9 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 делить длину интерферометра по формУле (3), либо определив целое число порядков интерференции для реперных длин волн по формуле (2) и, приписав дробные части Е. и Е пол 1 рядков, измеренные обычными не представляющими особых трудностей, широко известными методами, определить длину интерферометра по формуле

Интерференционный способ измерения длины интерферометров, заключающийся в том, что освещают интерферометр излучением двух реперных длин волн и измеряют дробные части порядков интерференции для этих длин волн, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности измерения, непрерывно перестраивают длину волны излу« ения в диапазоне реперных длин волн, одновременно измеряют изменение порядка интерференции в диапазоне перестройки длин волн и находят целые части порядка интерференции для реперных длин волн, отбрасывая в формулах