Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения

Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля прямолинейности, соосности и плоскостности, а также для центрирования объектов, у которых в качестве опорной прямой используется энергетическая ось пучка оптического излучения. Цель изобретения - повышение точности стабилизации и упрощение юстировки устройства за счет выравнивания мощности разделенных пучков. Сформированный при помощи лазера 1 и коллиматора 4 пучок излучения падает на свето делительную призму 6, где разделяется на две ветви. Проходящий без отклонения пучок попадает в призму 8 Аббе, в которой оборачивается в обеих плоскостях. Отклоненный призмой 6 пучок излучения последовательно проходит через прямоугольную призму 9, компенсатор 11, поляризатор 13, полуволновую пластину 14, компенсатор 12, прямоугольную призму 10 и , частично отразившись от разделительной грани призмы 7, вместе с пучком, прошедшим через призму 8 Аббе, поступает на позиционно-чувствительный фотоприемник 15. При смешении поступающего на призму 6 пучка излучения один из разделенных пучков излучения претерпевает то же смещение, что и входящий пучок, а другой пучок, прошедший призму 8 Аббе, смещается в противоположную сторону. Таким образом, при равенстве мощностей разделенных пучков излучения, выходящих из светоделительной призмы 7, их общий энергетический центр сохраняет свое положение в пространстве. Выравнивание мощностей разделенных пучков излучения достигается путем разворота поляризатора 13. Полуволновая пластина 14 служит для поворота на 90° плоскости поляризации проходящего через нее излучения и тем самым для устранения интерференции при объединении пучков излучения в призме 7. Компенсаторы 11 и 12 служат для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков излучения. Основание установлено с возможностью регулировки своего положения относительно оси источника излучения вместе с закрепленными на нем оптическими элементами, что упрощает юстировку устройства. 3 ил.

СВОЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЬБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 4424699/25-28 (22) 16.05.88 (46) 07.03.90. Бюл. М - 9 (72) А.В.Соколов (53) 531. 717 (088. 8) (56) Патент ГДР Ф 23300, кл. 42 С 17/20, 1962.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHFblTHRM

ПРИ ГННТ СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСИ ПУЧКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля прямолинейности, соосности и .плоскостности, а также для центрирования объектов, у которых в качестве опорной прямой используется энергетическая ось пучка оптического излучения. Цель изобретения — повышение точности, стабилизации и упрощение юстировки

„„Я0„„1548662 А 1 (51) 5 G 01 В 9/00 // С 01 В 11/26 устройства за счет выравнивания мощности разделенных пучков. Сформированный при помощи лазера 1 и коллиматора 4 пучок излучения падает на све.тоделительную призму 6, где разделяется на две ветви. Проходящий без отклонения пучок попадает в призму

8 Аббе, в которой оборачивается в обеих плоскостях. Отклоненный призмой 6 пучок излучения последовательно проходит через прямоугольную призму 9, компенсатор 11, поляризатор 13, полуволновую пластину 14, компенсатор 12, прямоугольную призму 10 и, частично отразившись от разделительной грани призмы 7, вместе с пучком, прошедшим через призму 8 Аббе, поступает на позиционно-чувствительный фотонриемник 15. При смешении поступающего на призму б пучка излучения

1548662 один иэ разделенных пучков излучения претерпевает то же смещение, что и входящий пучок, а другой пучок, прошедший призму 8 Аббе, смещается в противоположную сторону. Таким образом, при равенстве мощностей разделенных пучков излучения, выходящих из светоделительной призмы 7, их общий энергетический центр сохраня- 10 ет свое положение в пространстве.

Выравнивание мощностей разделенных пучков излучения достигается путем разворота поляризатора 13. Полуволновая пластина 14 служит для поворо- 1с

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля прямолинейности, соосности и плоскости, а также для центрирования объектов, у которых в качестве опорной прямой исполь- 25 зуется энергетическая ось пучка oIIтического излучения..

Цель изобретения — повышение точности стабилизации и упрощение юстировки устройства эа счет выравнивания мощности разделенных пучков.

На фиг.1 изображена оптико-кинематическая схема устройства для стабилизации энергетической оси пучков излучения; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг, i.

Устройство содержит источник коллимированного излучения, выполненный, например, в виде газового лазера 1, установленного в корпусе 2 4О с помощью юстировочных винтов 3, коллиматора 4, основание 5, свето делительные призмы 6 и 7, установленные с зазором одна от другой, призму Аббе 8 с крышей и две прямоугольные призмы 9 и 10, установленные между призмами 6 и 7 соответственно в неотклоненной и отклоненной призмами ветвях излучения, установленные между призмами 9 и 10 компенсаторы

11 и 12, поляризатор 13, полуволновую пластину 14 и .блок регистрации, включающий, например, позиционно-чувствительный фотоприемник 15, устанавливаемый на контролируемом объекте 16.

Светоделительные призмы G и 7, призма Аббе 8, прямоугольные призмы

9 и 10, компенсаторы 11 и 12 и полуволновая пластинка 14 жестко эакрепта на 90 плоскости поляризации проь ходящего через нее излучения и тем самым для устранения интерференции при объединении пучков излучения в призме 7. Компенсаторы 11. и 12 служат для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков излучения.

Основание установлено с возможностью регулировки своего положения относительно оси источника. излучения вместе с закрепленными на нем оптическими элементами, что упрощает юстировку устройства. 3 ил. лены на основании 5. Поляризатор 13 закреплен в пазу основания 5 с возможностью разворота. Основание 5 закрепляется в корпусе 2 с помощью крепежных винтов 17 и юстировочных винтов 18.

Устройство работает следующим образом.

Газовый лазер 1 излучает пучок света, который, проходя через коллиматор 4, преобразуется из ðàñõîдящегося в параллельный. Полученный коллимированный пучок излучения.падает на светоделительную призму 6, где разделяется на две ветви.

Проходящий беэ отклонения пучок излучения попадает в призму Аббе 8.

Проходя через эту призму, он испытывает три отражения в одной плоскости (плоскости основания) и одно отражение в перпендикулярной плоскости от крыши призмы и оборачивается таким образом в обеих плоскостях.

Отклоненный светоделительной призмой 6 пучок излучения последователь= но проходит через прямоугольную призму 9, первый компенсатор 11, поляризатор 13, полуволновую пластинку 14, второй компенсатор 12, прямоугольную призму 10, попадает в светоделительную призму 7 и, частично отразившись от разделительной грани призмы 7, вместе с пучком, прошедшим через призму Аббе 8, поступает на фотоприемник 15.

Поляризатор 13 служит для точного выравнивания мощностей разделенных пучков излучения, так как при его повороте мощность проходящего через

Формула и з обре т е н и я

Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения, содержащее основание, последовательно установленные источник коллимированного. излучения, две светоделительные призмы, расположенные с зазором одна от другой и предназначенные для формирования в зазоре двух пространственно разнесенных пучков излучения, один иэ пучков образован частью излучения, проходящей через призмы без отклонения, другой пучок — отклоненный светоделительными призмами, и для последующего объединения этих пучков на выходе второй светоделительной призмы, и блок регистрации, две прямоугольные призмы, размещенные в зазоре излучения, откло ненного светоделительными призмами, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос.ти, стабилизации и упрощения юстировки устройства, оно снабжено призмой Аббе,двумя компенсаторами, поляризатором и полуволновой пластиной, призма Аббе установлена B зазоре между светоде-. лительными призмами в ходе пучка излучения, проходящего через них без отклонения, первый компенсатор, поляризатор, установленный с возмож ностью разворота, полуволновая пла стина и второй компенсатор последо— вательно расположены между прямоугольными призмами., на основании закреплены.светоделительные и прямо5 1548 поляризатор 13 линейно поляризованного излучения зависит от угла разворота оптической оси поляризатора 13 относительно плоскости поляризации излучения.

Предварительно выравнивание мощностей разделенных пучков излучения пропроизводится путем поворота самого источника излучения относительно положения светоделительной призмы Ь.

Полуволновая пластинка 14 служит для поворота на 90 плоскости поляризации проходящего через нее пучка излучения и тем самым устранения интерференции при объединении пучков излучения в светоделительной призме 7.

Компенсаторы 11 и 12 служат для выравнивания оптической длины хода 29 разделенных пучков излучения.

При смещении поступающего на призму 6 пучка излучения, вызванном нестабильностью оси диаграммы направленности источника, один иэ разде- 25 ленных пучков испытывает такое же смещение (как угловое, так и параллельное), что и входящий пучок излучения, а другой разделенный пучок, проходящий через призму Аббе 8 и обо.— 30 рачивающийся в ней, имеет смещение, направленное в противоположную, по отношению к входящему пучку излуче-. ния, сторону. Таким образом, при равенстве мощностей, выходящих из светоделительной призмы 7 разделенных пучков излучения, их общий энергетический центр сохраняет свое положение в пространстве независимо от нестабильности пространственного 4g положения пучка излучения, входящего в блок оптических элементов.

Для устранения расходимости выходящих пучков излучения, вызванной погрешностью изготовления оптических 45 элементов и их сборки, основание 5 блока оптических элементов установлено в корпусе 2 с воэможностью регулировки его положения с помощью крепежных и юстировочных винтов 17 5О и 18.

Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения позволяет повысить точность стабилизации за счет применения в качестве оборачивающего элемента призмы Аббе с крышей и установки на пути разделенного пучка излучения, не проходя,щего через данную призму, поляркааг тора для выравнивания мощности разделенных пучков света, лолуволновой пластинки для исключения ляраэитной интерференции и оптических комленсаторов для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков све-. та; позволяет упростить юстировку устройства за счет того, что основание, на котором закреплены оптические элементы, установлено B Kopпусе с воэможностью регулировки своего положения относительно оси источника излучения с жестко закрепленными на основании оптическими элементами; уменьшить габариты устройства за счет того,что применение в качестве оборачивающего элемента призмы Аббе позволяет получить совмещение центров входящего в оптическую систему и выходящих иэ нее пучков лучей.

1548б62

Составитель С. Грачев

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Редактор H.Áoáêoâà

Тираж 495

Подписное

BHK8LH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 угольные призмы, призма Аббе и ком.пенсаторы и оно установлено с возможностью регулировки положения относительно оси источника излучения.