Интерферометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения деформаций твердых тел. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения деформаций объекта. Для этого отражатель, укрепленный в интерферометре Найкельсона на объекте, выполнен в виде отражающей дифракционной решетки, а полупрозрачный экран, на котором наблюдают интерференционную картину, установлен в направлении одного из ненулевых максимумов решетки. При деформации объекта изменяется период дифракционной решетки и, следовательно, направление дифрагированных пучков, что приводит к изменению интерференционной картины, по которой судят о величине деформации объекта в плоскости на его поверхности. 1 ил.

"- А у

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . ь. -:, =-4 РЕСПУБЛИН 1 (5)) 5 G 0) В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHSIM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 43 821 80/ 24-28 (22) 22.02.88 (46) l5.01.90. Вюл. Р 2 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) В.Ю. Гусейнов и А. В. Попков (53) 531. 745.)(088.8) (56) Годжаев Н.М. Оптика.-N.:

Высшая. школа, 1977, с,109-113. (54) ИНТЕРФЕРÎYETP (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения деформаций твердых тел. Целью изобретения является расширение функциональных возИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения деформаций твердых тел.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения деформаций в плоскости на поверхности объекта.

На чертеже представлена схема интерферометра.

Интерферометр содержит источник

1 когерентного излучения (лазер), коллиматор 2, светоделитель 3, плоское зеркало 4, полупрозрачное зеркало 5, регистратор интерференционной картины, включающий матовый рассеивающий экран 6 и наблюдательный микроскоп 7, и отражающую дифракционную решетку 8, закрепленную на исследуемом объекте 9. Лазер 1, кол„„SU„„1536194 А 1

2 можностей за счет измерения деформаций объекта. Для этого отражатель> укрепленный в интерферометре )1айкельсона на объекте, выполнен в виде отражающей дифракционной решетки, а полупрозрачный экран, на котором наблюдают интерференционную картину, установлен в направлении одного иэ ненулевых максимумов решетки. При деформации объекта изменяется период дифракционной решетки и, следовательно, направление дифрагированных пучков, что приводит к изменению интерференционной картины, ло которой судят о величине деформации объекта в плоскости на его поверхности. 1 ил.

I лиматор 2, светоделитель 3 и исследуемый объект 9 ра сположены вдоль одной оптической оси, перпендикулярной отражательной реше тк е 8, а полупрозрачное зеркало 5, матовый экран 6 и наблюдательный микроскоп

7 установлены в направлении одного иэ ненулевых максимумов дифракционной решетки 8.

Интерферометр работает следующим образом.

Луч от исто ника 1 когерентного излучения, пройдя через коллиматор

2, попадает на светоделитель 3 и де— лится на два пучка: )0 и 1!. Световой пучок 10, отражаясь ст зеркала

4 и полупрозрачного зеркала 5, попадает на экран 6, цып< лненный иэ матового стекла, с нане ее иной на него координап» и еетк. й. Световой пучок )1 падает на отражающую диф1536194 ракционную решетку 8, закрепленную на исследуемом объекте 9. Первый (или один из следующих) дифракционный максимум 12 отраженного от ре5 щетки 8 пучка ll проходит через полупрозрачное зеркало 5 и попадает на экран 6, где в результате интерференции световых пучков 10 и 12 образуется интерференционная картина, íà- lð блюдаемая через микроскоп 7. С помощью зеркал 4 и 5 оптическая схема юстируется таким образом, чтобь1 угол между пучками 10 и 12 был близок нулю.

Направление распространения дифрак 15 ционных максимумов излучения, отра- женного от решетки 8, или углы дифракции с (где N = 1,2,3...) определяются из условия.

sin g< = ИМb у где N — номер дифракционного максимума; — длина волны излучения лазера; 25

Ь вЂ” период дифракционной решетки.

При интерференции двух коллимиро ванных световых пучков 10 и 12, на- 30 правленных под углом друг к другу, на экране 6 возникает интеренференционная картина, ширина полос интерференции на экране 6 определяется выражением

В = ф/2и где  — ширина интерференционной полосы, Я вЂ” угол между интерферирующими пучками.

При деформировании объекта 9 совместно с ним деформируется отражательная дифракционная решетка 8, так как изменяется период b дифракционной ре- 45 шетки. Это приводит к изменению «углов дифракции () > и интерференции 63..

Вследствие этого изменяется ширина интерференционных полос на экране 6.

Таким образом, по изменению ширины полос интерференции судят о величине деформации исследуемого объекта.

Формул а изобретения

Инте рферометр, содержащий источник когерентного излу .ения, расположенные по ходу излучения коллиматор и светоделитель, размещенное по ходу одного из разделенных пучков плоское зеркало, расположенный по ходу другого из разделенных пучков отражатель, предназначенный для крепления на объекте, и установленный в выходном пучке интерферометра регистратор интерференционной картины, отличающийся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей з а сче т измерения также и деформации объекта, отражатель выполнен в виде отражающей дифракционной решетки на эластичной подложке, плоское зеркало ориентировано так, что нормаль к его поверхности лежит в плоскости распространения пучков и составляет отличный от нуля угол с направлением распространения падающего на зеркало пучка, а интерферометр снабжен полупрозрачным зеркалом, предназначенным для формирования выходного пучка, размещенным в направлении распространения одного из ненулевых максимумов дифракционной решетки в точке пересечения с пучком, отраженным от плоского зеркала., и ориентированным так, что нормаль к его поверхности лежит в плоскости распространения пучков и совпадает с биссектрисой угла между направлениями распространения пучков, отраженного от плоского зеркала и дифрагированного на дифракционной решетке соответственно, I

1536) 94

Составитель В. Бахтин

Техред М. Ходанич

Корректор М.1Пароши Редактор Л. Веселовская

Заказ 100 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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