Двухлучевой интерферометр для измерения перемещений объекта

Двухлучевой интерферометр для измерения перемещений объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i 1587320

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.76 (21) 2373344/25-28 с присоединением заявки № (51) М. К .

G 01В 9/02

G 01В 11/00

Опубликовано 05.01.78. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 05.01.78 (53) УДК 531.715.1 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

С. Д. Голод, О. В. Любомудров, Ю. С. Скворцов, В. А. Сойту и О. А. Ясицкий (71) Заявитель (54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

"o Óß Ð "åííûé комитет (23) Г1риоритет

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к интерференционным приборам для измерения перемещений и длин объекта, и может быть использовано во всех отраслях народ- 5 ного хозяйства, где необходима высокая точность измерения указанных величин, например, в станкостроении, приборостроении, машиностроении, в научно-исследовательских институтах и лабораториях метро- 10 логической службы страны и т. д.

Известны двухлучевые интерферометры для перемещений объекта, основанные на классической схеме интерферометра Майкельсона или ее модификации (1). 15

Модификация схемы Майкельсона заключается либо во введении в одну или обе оптические ветви интерферометров отражателей и использовании двухкратного или многократного отражения от подвижного 20 оптического блока, что позволяет значительно повысить чувствительность оптической схемы и исключить, в случае неподвижно расположенного отражателя, влияние непрямолинейности перемещения опти- 25 ческого блока на точность измерения, либо в смещении обеих оптических ветвей на равные значения в одном направлении, что позволяет устранить автоколлимационные блики, нарушающие стабильность длины 30 волны лазерного источника света.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухлучевой интерферометр для измерения перемещений объекта, содержащий последовательно расположенные источник света, например лазер, светоделитель, призменный блок, подвижный оптический блок, связываемый с объектом, светосоединитель и отсчетное устройство (2).

Подвижный оптический блок содержит два противоположных ориентированных уголковых отражателя и два зеркала. Неподвижный призменный блок представляет двугранный отражатель с четным числом отражений, Однако известный интерферометр обладает высокой чувствительностью к непрямолинейности перемещения оптического блока, что оказывает значительное влияние на ориентацию и ширину интерференционных полос и приводит к снижению точности интерферометра, а наличие автоколлимационных блоков нарушает стабильность длины волны лазерного источника, сложность конструкции и юстировки.

Предл а гаем ый интерферометр отл ичаьтся от известного тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, подвижный оптический блок размещен между источником света и призменным блоком и выполнен в виде двух одинаковых

587320

Составитель Л. Лобзова

Техред В. Рыбакова

Корректор Е. Осипова

Редактор Е. Месропова

Заказ 2352/17 Изд. М 600 Тираж 681 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 противоположно ориентированных линзовых объективов и двояковогнутой линзы с отражающими поверхностями и радиусами, равными по величине фокусным расстояниям объективов, а призменный блок выполнен с нечетным числом отражений.

На чертеже приведена принципиальная оптическая схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит источник 1 све- 10 та, например лазер, светоделитель 2, призменный блок 3, имеющий нечетное число отражений, подвижный оптический блок 4, светосоединитель 5 и отсчетное устройство 6. l5

Подвижный оптический блок 4 выполнен в виде двух одинаковых противоположно ориентированных линзовых объективов 7 и

8, в фокусах которых расположена двояковогнутая линза 9 с отражающими поверх- 20 ностями и радиусами, равными по величине фокусным расстояниям объективов 7 и 8.

Предлагаемый интерферометр работает следующим образом. 25

Свет от источника света (лазера) делится на два луча А и В. Луч А падает на нижнюю половину линзового объектива 7, фокусируется ею на сферическую зеркальную поверхность 9, отражается от нее, про- 30 ходит верхнюю половину линзового объектива 7 и направляется в светосоединитель

5. Луч В отражается от граней призмы 3, падает на верхнюю половину объектива 8, фокусируется на другую сферическую зер- 35 кальную поверхность линзы 9, отражается от нее, проходит нижнюю половину объектива 8, вновь отражается от граней призмы

3 и направляется в светосоединитель 5.

После соединения лучи А и В интерфери- 40 руют, и с помощью отсчетного устройства

6 производится счет и деление интерференционных полос, а также определяется направление их смещения.

Таким образом, в предлагаемом двухлучевом интерферометре для измерения перемещений обе оптические ветви являются информационными и связаны с подвижным оптическим блоком 4, благодаря чему длина хода луча в одной оптической ветви увеличивается на двойную величину перемещения оптического блока 4, а в другой— уменьшается на ту же величину.

Наличие призменного блока с нечетным числом отражений позволяет исключить влияние Heïðÿìoëèíåéíîñòè направляющих на ориентацию и ширину интерференционных полос, т. к. вызываемое непрямолинейностью направляющих линейное смещение обоих информационных ветвей происходит на ровную величину и в одном и том же направлении.

Формула изобретения

Двухлучевой интерферометр для измерения перемещений объекта, содержащий последовательно расположенные источник света, например лазер, светоделитель, призменный блок, подвижный оптический блок, связываемый с объектом, светосоединитель и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, подвижный оптический блок размещен между источником света и призменным блоком и выполнен в виде двух одинаковых противоположно ориентированных линзовых объективов и двояковогнутой линзы с отражающими поверхностями и радиусами, равными по величине фокусным расстояниям объективов, а призменный блок выполнен с нечетным числом отражений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 284306, кл. G 01В 9/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 40718, кл. G 01В 9/02, 1973.