Способ измерения плоских углов объекта и устройство для его осуществления

Способ измерения плоских углов объекта и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения плоских углов оптических деталей, содержащих плоские отраглаю1цие поверхности. Цель изобретения - повышение точности измерений . В качестве датчика угла используют перестраиваемьА лазер с дисперсионным резонатором. Один отражатель 4 резонатора закреплен на поворотном столе 1, а остальные элементы 5-7 лазера установлены на поворотной платформе 9. Стол 1 и платформа 9 выполнены с возможностью независимого вращения вокруг одной и той же оси. Оптическую привязку к граням объекта осуществляют с помоп1;ью автоколлиматора 3. В качестве блок;.: обработки информации 8 используют измеритель длины волны лазерного излучения, оптически связанный с лазером и электрически - с автоколлиматором 3. Вращают стол 1 с установлепным на нем объектом 2. В момент оптической привязки автоколлиматора 3 к первоР грани объекта 2 измеряют длину волны ft излучения лазера. Продолжают вращать стол 1 до положения, соответствующего конечной длине волны диапазона перестройки лазера. Измеряют длину волны . Затем поворачивают в ту же сторону платформу 9 до положения, соответствующего начальной длине волны диапазон перестройки лазера. Измеряют длину волны . Продолжают поочередное вра1цение стола 1 и платформы 9, фиксируя значения 1 и Т( (i 1, 2, ... q) до положения, при котором происходит оптическая привязка автоколлиматора к второй грани объекта 2. Измеряют длину волны . Плоский угол меаду гранями объекта райитынают по измеренным интервалам длин волн -х ,91 f 1 и известной угловой дисперсии резонатора перестраиваемого Лазера, Аналоги 1но определяют плоские углы между остальными гранями объекта. 2с., 2 з,п.ф-лы, 1 ил. (Л С чягяяят

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) А1 (5l)5.С 01 В 11/26

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)е...!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30.12.90, Бюл. Р 48 (21) 4134632/24-28 (22) 12.09.86 (71) Институт физики AH УССР и Одесский электротехнический институт связи (72) В.И.Кранченко, A.È.Âàíþðaõaí и

Е.Г.Левченко (53) 535,853.3 (088.8) (56) Журнал "Оптико-механическая промьпдленность", 1982, ll 9, с.28-3!.. (54) СПОСОБ ИЗМЕРГШИ ПЛОСКИХ УГЛОВ

ОБЪЕКТЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ11ИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной технйки и может быть использовано для измерения плоских углов оптических деталей, содержащих плоские отра-„,ающие поверхности. Цель изобретения — повышение точности измерений. В качестве датчика угла используют перестраинаемый лазер с дисперсионным резонатором. Один отражатель 4 резонатора закреплен на поворотном столе 1, а остальные элементы

5-7 лазера установлены на поноротнрй платформе 9. Стол 1 и платформа 9 выполнены с возможностью независимого вращения вокруг одной и той же оси.

Оптическую принязку к граням объекта осущестнляют с помощью антоколлиматора 3. В качестве блок;: обработки"информации 8 используют измеритель дли" ны волны лазерного излучения, оптически связанный с лазером и электрически « с антоколлиматором 3. Вращают стол 1 с установленным на нем объектом 2. В момент оптической привязки автоколлиматора 3 к первоР грани объекта 2 измеряют длину волны излучения лазера. Продолжают вращать стол до положения, соответствующего конечной длине нолны диапазона пе- рестройки лазера. Измеряют длину волны ", . Затем понорачинают н ту же сторону платформу 9 до положения, соответствующего начальной длине волны р диапаэон1 перестройки лазера, Измеряют длину волны "A" . Продоллеит леоне- Щ а редцое вращение стола 1 и платформы

9, фиксируя значения . и 3,, (i

2, ... q) до положения, при котором происходит оптическая привязка автоколлиматора к второй грани объекта 2. Измеряют длину волны A . Пл с-.К кий угол межцу гранями объекта ра итынают по измеренным интервалам длин волн (",, ф ", 1 и известной угловой . дисперсии резонатора перестраинаемого лазера, Аналогично определяютплоские углы между остальными гранями объекта. 2 с., 2 s.n.ô-лы, 1 ил. е

1431461

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плоских углов простых призм; многогранников, оптических клиньев и других оптических элементон с плоскими отражающими поверхноСтями.

Целью изобретения является повышение точности измерений, На чертеже представлено устройст-. 1О во для измерения плоских углов объекта.

Устройство содержит поворотный стол 1,.предназначенный для установки объекта 2, фотоэлектрический авто- 15 коллиматор 3, оптически связанный с объектом 2, и перестраиваемый лазер с дисперсионным резонатором /элементы 4-7/, в котором отражатель 4 закреплен вблизи осн вращения поворот- 20 ного стола 1. .Остальные элементы ла, зера — дисперсионный элемент 5 (призма или дифракционная решетка), активное вещество 6 и выходной отражатель

7 установлены неподвижно относитель-- 25 но друг друга. 3а выходным отражателем 7 расположен измеритель 8 длины волны излучения, который оптически связан с лазером. Элементы 5-7 уста- новлены на общей платформе 9, которая 30 имеет возможность независимого (от вращения стола 1) поворота вокруг об щей оси. Измеритель 8 электрически связан с антоколли. атором 3. !

В качестве отражателя 4, .закреп-. 35 ленного на столе 1, может быть исполь" зована дифракционная решетка, работающая в автоколлимациоинои режиме. В этом случае отпадает необходимость использования автономного элемента 5. 40

Решетка 4 выполняет одновременнофунк-, ции дисперсионного элемента резонатора и перестраиваемого отражателя.

Способ измерения плоских углов . обьекта с помощью устройства реализуется .следующим образом.

На поворотном столе 1 устанавлива,ют объект 2 так, чтобы нормали к отра>кающим граням были перпендикулярны оси,.вращения. Поворотную платформу 9 5О предварительно устанавливают относи" тельно автоколлиматора 3 таким образом, чтобы в момент оптической привязки автоколлиматора к одной иэ граней объекта находился н пределах уг- 55 лового диапазона перестройки дисперсионного резонатора. Включают источ- . них накачки лазера (на чертеже не показан).и приводят поворотный стол 1 с объектом 2 и отражателем 4 во вращение. В момент оптической .привязки к перной грани объекта измеряют длину нолны $ излучения лазера, а затем

1 k измеряют конечную длину волны %, йри которой еще возможна устойчиная р eHåðàöèÿ (это значение длины волны приблизительно известно заранее для используемого типа перестраинаемого лазера, например, из зависимости выходной энергии излучения от длины волны). Значение $ . определяют при ! остановленном поворотном столе 1. Затем поворачивают платформу 9 в направ-. лении вращения стола 1 до положения, в котором длина волны соответствует начальнсму значению %" диапазона пе1 рестройки (это значение также лежит в заранее известной области). Продолжают вращение стола 1 с объектом 2 до конца диапазона перестройки и фиксируют значение, вновь понорак чивают платформу 9 в ту же сторону до начала диапазона перестройки и фик" сируют значение h и так далее до тех пор, пока не произойдет оптическая привязка автоколлиматора 3 к второй грани объекта. В этот момент, используя связь автоколлиматора 3 с бло" ком 8, измеряется длина волны Ф

Затем по сумме разностей измеренных длин волн и известной угловой дисперсии резонатора определяют искомый угол между первой и второй гранями объекта. Это может быть сделано по заранее составленным номограммам, ли.бо с помощью вычислительных средств, включенных в состав измерителя 8. Затем аналогичным образом определяются углы между остальными гранями объекта.

В качестве отражателя 4 может быть использована и. грань.измеряемого объекта (если коэффициент усиления активного вещества б лазера достаточно велик).

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я, t. Способ измерения плоских углов объекта, заключающийся в том, что вращают объект и связанный с ним лазерный датчик угла, фиксируют нормали к отражающим граням объекта с помощью автоколлиматора и определяют плоские углы объекта по выходным сигналам

Ф датчика угла и автоколлиматора, о т ", л и ч а ю шийся тем, что, с целью

143 повышения точности измерения, в качестве датчика угла используют перестраиваемый лазер с дисперсным резонатором, содержащим элемент,. обладающий угловой дисперсией, измеряют длину -g волны излучения лазера в момент оптической привязки автоколлиматора к первой грани объекта,. продолжают вращение объекта до положения, соот-. ветствующего конечной длине волныдиапаэона перестройки лазера, измеряют длину Ъ, волны в момент остановки

k поворотного стола, затем поворачивают лазер в ту же сторону до.положения, соотг ветствующего начальному значению диапазона перестройки лазера, измеряют значение длины " волны, продолжа- ют поочередное вращение объекта и лазе а, измеряют значения длин < и волн до тех пор, пока не про" изойдет оптическая привязка автокол.лиматора к второй грани объекта, при этом измеряют длину 3" волны и по значениям измеренных длин ф ., и (i 1 2, . ° q) волн и угловой дисперсии резонатора определяют искомый угол между первой и второй гранями объекта, а при определении остальных плоских углов объекта указанные. операции повторяют.

2.. Способ по п.1, о т л и ч а ю— и1 и и с я тем, что в качестве отражателя резонатора, скрепленного с

1461 объектом, используют одну иэ граней измеряемого объекта.

Э. Устройство для измерения плос5 ких углов объекта содержащее павою ротный стол, предназначенный для установки на негс объекта, лазерный датчик угла, фотоэлектрический автоколлиматор, оптически связываемый с

1р отражающими гранями объекта, и блок обработки информации, связанный е датчиком угла и автоколлиматором, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик угла выполнен в виде перестраиваемого лазера с дисперсионный резо натором, установленным так, что его плоскость дисперсии перпендикулярна х оси вращения стола, один из о-.ражателей резонатора закреплен на поворотном столе, а остальные элементы лазе-ра установлены на общей платформе, выполненной с воэможностью независимого поворота вокруг этой же оси, блок об25 работки информации sblnoJIHBH в виде из мерителя длины волны лазерного излучения, оптически связан с перестраиваемым лазером и электрически связан с автоколлиматором.

4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что отражатель резонатора, закрепленный на поворотном столе, выполнен в виде отражательной дифракционной решетки, плоскость

ЗБ дисперсии которой перпендикулярна к оси вращения стола.

143146

Составитель Н.Захаренко

Техред; M.Ìîðãåíòàë

Редактор Н.Коган

Ъ

Корректор И Иуска

Закаэ 4327 Тираж 494 Подписное

ИНЙИПИ Государственного коинте а ССГР по делам иэобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

° ие

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4