Устройство для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах

Устройство для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах при проведении измерений . Изобретение позволяет расширить диапазон измерения за счет применения дополнительного модулятора , установленного перед зеркалом измерительного плеча, и последовательно соединенных аттенюатора и фазовращателя . При этом в случае измерения амплитуды периодической разности хода, меньшей одной интерференционной полосы, с помощью дополнительного модулятора устанавливается ориентировочно периодическая разность хода более одной полосы, а затем производится точное измерение этого значения. 1 ил. S ю 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСжИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

; (21) 3779263/24-28 . (22). 10.08.84 (46) 30.06.86. Бюл. ¹ 24 (72) В.П.Шумилин и Г.Г.Гусев (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, ¹ 637838, кл. С 01 В 9/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 890068, кл. G 01 В 9/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ РАЗНОСТИ ХОДА ЛУЧЕЙ В ИНТЕРФЕРОМЕТРАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды периодической разности хода лучей

„„SU„„1241060 А 1 в интерферометрах при проведении измерений. Изобретение позволяет расширить диапазон измерения за счет применения дополнительного модулятора, установленного перед зеркалом измерительного плеча, и последова" тельно соединенных аттенюатора И фазовращателя. При этом в случае измерения амплитуды периодической разности хода, меньшей одной интерференцйонной полосы, с помощью дополнительного модулятора устанавливается ориентировочно периодическая разность хода более одной полосы, а затем производится точное измерение этого значения. 1 ил.

4 1241

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для оптико-интерференционных измерений и может быть использовано для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах при проведении измерений периодических изменений физических величин в оптически прозрачных средах.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах.

Устройство содержит лазер 1, светоделитель 2, зеркала опорного 3.1 и измерительного 3.2 плеча, фотоприемник 4, модулятор 5, установленный перед зеркалом 3.1 опорного плеча, камеру 6 давления с окнами 7, вибратор 8, установленный в камере 6, преобразователь 9 давления, установленный на камере 6, усилитель 10 мощности, подключенный выходом к вибратору 8, генератор 11 сигналов, счетчик 12 периодов процесса, световод 13 дополнительный фотоприемник 14, связанный со световодом 13, счетчик 15 числа интерференционных полос, осциллограф 16, перед экраном которого . установлен световод 13, генератор 17 пилообразного напряжения, выход кото. рого подключен к управляющему входу модулятора 5, блок 18 управления, выход которого подключен к генератору 17, дополнительный модулятор 19, установленный перед зеркалом .3.2 измерительного плеча, управляющий вход которого соединен с выходом генератора 11 сигналов, и последовательно соединенные аттенюатор 20, вход которого подключен к выходу генератора 11 сигналов, и фазовращатель 21, выход которого подключен ко входу усилителя 10 мощности.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от лазера 1 попадает на светоделитель 2 и делится на два пучка, один из которых попадает на зеркало 3.1 опорного плеча, а другой. — на зеркало 3.2 измерительного плеча интерферометра. Отраженные от зеркал пучки интерферируют на светоделителе 2 и регистрируются фото- . приемником 4. Перед началом измерений счетчики 12 и 15 устанавливаются в нуль. Измерение начинается после

55 дуемого процесса и модуляции, осуществляемой дополнительным модулятором 19. Контроль совмещения фазы про" изводится по максимуму амплитуды

060 2 прихода с блока 18 управления импульса запуска. При этом на экране осциллографа 16 фаза синхронизированного изоб= ражения с интерферометра начинает

5 изменяться по пилообразному закону.

В момент, когда изображение на осциллографе 16 достигает световода 13, на фотоприемник 14 попадает световой сигнал, который вырабатывает на его выходе импульс запуска счетчиков 12 и 15 и тактовый импульс, поступающий в блок 18 управления.

Далее изображение сигнала с изменяющейся фазой движется в обратном направлении и второй раз пересекает точку контакта световода 13 с экраном осциллографа 16. Возникающий при этом импульс на выходе фотоприемника 14 готовит блок 18 управления к остановке счетчиков 12 и 15.

В дальнейшем изображение сигнала на экране осциллографа 16 занимает первоначальное положение, а фаза сиг" нала изменяется на 360 . В этот момент в блоке 18 управления вырабатывается импульс останова счетчиков 12 и 15. При этом в счетчике 12 регистрируется число т периодов процесса в камере 6, а в счетчике 15 — числом и, равное числу интерференционных полос, зарегистрированных фбтоприемником 4 за время измерения. С rioмощью величин m и и, зафиксированных в счетчиках 12 и 15, определяется амплитуда оптической разности хода 2

З5 лучей в интерферометре по формуле: и

Ь2 е

4m

При измерении амплитуды периодической разности хода лучей, меньшей

40 одной интерференционной полосы, с по мощью дополнительного модулятора 19 путем подачи на его вход сигнала от генератора 11 сигнала устанавливается ориентировочно периодическая раз45 ность хода лучей интерферометра более одной полосы и затем производится точное измерение этого значения при помощи счетчиков 12 и 15.

С помощью аттенюатора 20 устанав5О ливается необходимая амплитуда исследуемого процесса в камере 6, а фазовращателем 21 совмещаются фазы периодической разности хода в интерферометре, полученные за счет иссле.3 124 разности хода лучей, наблюдаемой на экране осциллографа. Носле-этого производится точное измерение суммарного значения амплитуды разности хода лучей интерферометра с помощью счетчиков 12 и 15. Результат измерения периодической разности хода, соответствующий амплитуде измеряемого процесса, определяется как разность второго и первого измерений.

ВНИИПИ Заказ 3478/35 Тираж 670 Подписн6е

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фор мула изобретения

Устройство для измерения амплитуды периодической разности хода лучей в интерферометрах, содержащее лазер, светоделитель, зеркала опорного и измерительного плеч, установленные в потоках излучения светоделителя, фотоприемник, модулятор, установленный перед зеркалом опорного плеча, камеру давления с окнами, расположенными в потоке излучения измерительного плеча, вибратор, уста новленный в камере давления, преобразователь давления, установленный на камере, усилитель мощности, подключенный выходом к вибратору, гене1060 4 ратор сигналов, счетчик периодов процесса, световод, дополнительный фотоприемник, связанный со световодом, счетчик числа интерференционных полос, осциллограф, перед экраном которого установлен световод, гене-. ратор пилообразного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу модулятора, и блок управления, вход которого подключен к выходу дополнительного фотоприемника, выход которого подключен к управляющим входам, генератора пилообразного на- пряжеяия, счетчика периодов процесса и счетчика числа интерференционных полос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено дополнительным модулятором, установленным перед зеркалом измерительного плеча, управляющий вход которого подключен к выходу генератора сигналов, и последовательно соединенными аттенюатором, вход которого подключен к выходу генератор ра сигналов, и фазовращателем, выход которого подключен к входу усилителя мощности °