Устройство для измерения линейных перемещений

Устройство для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных смещений объекта. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет устранения зазора растровых решеток на основе использования эффекта саморепродукции. Для этого устройство снабжено прямоугольной призмой 6, гипотенузная грань которой параллельна плоскости оптической маски 5, расположенной на расстоянии, обеспечивающем условие саморепродукции излучения, отраженного призмой 6, в плоскости маски 5. Прошедшее вновь через маску 5 излучение попадает через линзу 4, волоконный световод 3, а затем через волоконный разветвитель 2 на фотоприемник 7, сигнал с которого обрабатывается в блоке 8 обработки сигналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) Ol) l

A t д1) с о1 В 11/оо

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сссР

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4455263/24-28 (22) 05.07.88 (46) 30 ° 05.90. Бюл. И - 20 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им, проф. M.À.Bîí÷-Бруевича

1(72) М.М,Бутусов и Н.Л, Урванцева (53) 531.715 (088.8) (56) Spillmam W.Â., Мс. Mahen D.Н.

Appl.I Phys. Lett., 1980, v. 37, р. 145-146. (54) устРойстВ0 дпя измеРения линей- .

НЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных смещений объекта, Целью изобретения является повышение чувствительности за счет устранения зазора растровых решеток на основе использования эффекта саморепродукции, Для этого устройство снабжено прямоугольной призмой

6, гипотенуэная грань которой параллельна плоскости оптической маски 5, расположенной на.расстоянии, обеспечивающем условие саморепродукции излучения, отраженного призмой 6, в плоскости маски 5, Прошедшее вновь через маску 5 излуче ые попадает через линзу 4, волоконный световод 3, а затем через вопоконный разветвитель

2 на фотоприемннк 7, сигнал с которого обрабатывается в блоке 8 обработки сигналов. 1 ил.

1567871

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных смещений объекта.

Целью изобрете ыя является повыше5 ние чунствительности за счет устранения зазора растровых решеток на основе использования эффекта саморепродукции. l0

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит источник 1 излучения, свет от которого поступает на Y-образный волоконно-оптический 15 разветвитель 2 > а далее в волоконный световод 3, Излучение из снетонода 3 коллимируется мнкролинэой 4 и падает на оптическую маску 5, механически связанную с исследуемым объектом.

Дифрагиронанший на маске свет поступает на прямоугольную призму 6 и далее лучи, обращенные призмой 6, снова падают на маску (решетку) 5 и затем посредством волоконного разветвителя 2 25 на фотоприемник 7 и блок 8 обработки сигнала, позицией 9 обозначен объект, перемещение которого измеряется, Устройство работает следующим образом, Излучение источника 1 вводится в дно из плеч Y-образного волоконного азветвителя 2, через который поступает на волоконный световод 3. На ныходе световода установлена линза 4, создающая коллимиронанный пучок свеФ та, который падает на оптическую мас— ку 5, Оптическая маска представляет собой набор параллельных прозрачных и непрозрачных штрихов одинаковой ширины, перпендикулярных направлению перемещения решетки и гипотенуэным ребрам призмы 6, Маска (решетка) 5 механически связана с исследуемым объектом 9, 45

Известно, что если когерентное излучение падает на оптическую маску, пропускание которой есть периодическая функция, то эа маской на расстоя2Л 50 ьиях, кратных величине — — — (Л пространственный период структуры; ф — длина волны излучения), наблюдается явление саморепродукции, т.е. распределение интенсивности в этих

55 плоскостях совпадают с распределением интенсивности в плоскости непосредственно за маской ° Поскольку призма расположена так, что гипотенузная ее грань параллельна плоскости маски 5, а расстояние Ь от гипотенузной грани призмы до маски и расстояние L< от гипотенузной гранидо ребра, лежащего на-. против гипотенузной грани призмы, удовлетворяет соотношению

Л

Ь+и Ь ст 2 > > где n — показатель преломления материала призмы 6, то положение плоскости саморепродукции совпадает с плоскостью маски 5. Призма 6 обладает

:войством обращать лучи и поэтому при перемещении смещающегося объект. 9 штрихи в картине саморепродукции будут смещаться в противоположном направлении относительно смещения маски (решетки) 5. Таким обр.1зом, если решетка смещается на 1 х, то смещение штрихов саморе продукции относительно самой решетки сост авляет величину 2hx. Излучение после маски 5 внон ь собирается линзой 4 в волокно 3 и через разветвитель 2 поступает на фотоприемник 7, электрический сигнал которого обрабатын ается и ре гистрирует ся блоком 8 обработки сигнала. формул а изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее источник когерентного излучения, расположенные по ходу излучения волоконный снетовод, коллимнрующуи линзу, оптическую маску, выполненную н виде решетки на прозрачной подложке и предназначенную дпя крепления на объекте, н фотоприем ык, а также блок обработки сигнала, вход которого соединен с выходом фотоприемника, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено волоконным разветвителем Y-образной формы, установленным между источником когерентного излучения и коллиматором, и прямоугольной призмой, размещенной по ходу излучения эа оптической маской так, что расстояние „ от гипотенузной грани призмы до маски и расстояние L от гипотенузной грани до лежащего напротив нее ребр» удовлетворяет соотношению л

Ь+и Ь ст 2 где п — показатель прело ле >ы я матест ри ал а при э мы >

Л вЂ” период решетки маски;

15678

% — длина вол.ны излучения источника когерентного излучения, Составитель В,Бахтин

Редактор 10, Середа Техред М. Ходанич Корректор Т. Малец

Заказ 1315

Тираж 489

Подписное

ВНИИПИ 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 и ориентированной так, что гипотенузная грань призмы параллельна плоскости маски, гипотенуэные ребра парал71 6 лельны штрихам решетк маски, а во" локонный разветвитель оптически связан с источником когерентного излучения, входным торцом волоконного световода и входом фотоприемника соответственно какдым из плеч разветвителя,