Двухлучевой интерферометр для измерения перемещений
GllИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 21Л!.1967 (№ 1134857/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 22.ХИ.1967
Кл. 42h, 34/11
МПК G 026
УДК 535.411(088.8) Комитет по делаМ изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Н. В. Трофимова и В. Г, Цорин
Заявитель
ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Известны,двухлучевые интерферометры для измерения длин и перемещений, построенные по схеме Майкельсона с использованием фотоэлектронного устройства для :счета интерфе- ренционных полос.
Предложенный иситерферометр отличается от известных тем, что отражательная система, установленная в одной из его ветвей, высполкена в виде сферического отражателя, закрепленного на подвижной каретке, и системы неподвижных зеркал, состоящей из уголкового и плоского отражателей. Такое выполнение отражательной системы позволяет расширить предел измерения и уменьшить влияние непрямолинейности перемещения.
На чертеже изображена принципиальная
=хема предлагаемого интерферометра.
Параллельный пучок света от лазера 1 попадает через щель 2 на свстоделительный элемент, после которого часть светового потока проходит через пластину 8 и отражается от эталонного зеркала 4, другая часть отражается от пластины 8 и падает на сферический отражатель 5 с двумя параллельными поверхностями, выполненными концентрическими радиусами Рт и Яз — — 2R>, отражается от поверхностей отражателя 5, уголкового неподвижного отражателя б и плоского неподвижного отражателя 7 (основной ветви интерферометра) . После отражателя 7 световой пучок меняет направление и, пройдя весь вышеописанный путь (7, б, 5), воз вращается на разделительную пластину 8, проходит через нее и отражается от зеркал 8 и 9.
5 В определенных условиях лучи интерферируют. При передвижении каретки 10 со сферическим отражателем 5 на 7/2 разность хода в интерферометре изменяется на величину
К(° ) Х/2, где К зависит от числа отражений.
10 Интерференционные полосы перемещаются
ITpH этом относительно неподвижно установленных щелей 11 и 12, на которые они проектируются зеркалами 8 и 9.
При определенном, соотношении размеров
15 щелей и их положения относительно интерференционной картины,на фотокатоды фотоприемников 18 и 14 попадает модулированный световой поток, а на выходе фотоприемников поя вляются синусоидальпые электрические
20 сигналы, сдвинутые для осуществления реверсивного счета полос по фазе на л/12. Сдвиг фаз достигается смещением интерференционной картины на щели 12 с помощью наклонов зеркала 9 или введением в ход лучей пластин25 ки 7,/8, Л/16 и т. д.
Полученные сигналы усиливаются усилителями 15 и lб, преобразуются схемой преобразования импульсов 17 в дискретно-цифровую форму. На выходе реверсивного счетчика 18
30 наблюдается число импульсов N, соответ203972 пучок на 180 (триедра ражателями и pp.) ..
Система отражателей лельность отраженного
5 при наклонах карелки, ние непрямолинейности ляет расширить пределы ми, сферическими отобеспечивает парали падающего пучка что уменьшает влияперемещений, .поз воизмерения.
Составитель И. И, Небосклонова
Редактор В. Н. Торопова Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова
Заказ 3872/12 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова. 2
3 ствующее перемещению каретки на длину
Л ° Х/2К.
Применение схем повышенной чувствительности к перемещениям позволяет уменьшить шаг дискретности импульсов при счете интерференционных полос, что упрощает представление результатов в цифровой форме и облегчает автоматическую регистрацию результатов измерений.
При откинутом зеркале 9,возможны измерения при визуальном наблюдении и нтерфеРенционной KBPTEHbI, Предложенную схему можно применять с такими источниками света, как лазер, узкий пучок которого обладает высокой интенсивностью. В этом случае используют схемы с,многократными отражениями на большие разности хода. Кроме того, узкий пучок лазерр а позволяет использовать детали отр ажателей, технологически легко осуществимых габаритов.
Уголковые отражатели могут быть заменены другими системами, оборачивающими
Предмет из обр ете ния
Двухлучевой интерферометр для измерения перемещений, построенный по схеме Майкельсона с использованием фотоэлектронного устройства для счета интерференционных полос, 15 отличающийся тем, что, с целью расширения предела измерения и уменьшения влияния непрямолинейности перемещения, отражательная система, установленная в одной из ветвей интерферометра, вы полнена в виде сфериче20 ского отражателя, закрепленного на подвижной каретке, и системы неподвижных зеркал, состоящей из уголковото и плоского отражателей.
