Измеритель длин волн Советский патент 1986 года по МПК G01J9/02 

V - ,

Изобретение относится к оптико- нтерференционным средствам измереия и. предназначено для использоваия в 1.1етрологических устройствах и азерных спектрометрах.

Целью изобретения являются увелиение точности и быстродействия и ме ньшение габаритов измерителя.

На чертеже представлена схема редлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения опорной длины волны, ис,точ- ник 2 излучения измеряемой длины волны, поворотные зеркала 3 и 4,светоделитель 5, светоде- ительную пластину интерферометра 6, плоское зеркало 7, ступенчатое зеркало 8, установленное в вакуумной камере 9, селективные зеркала ГО и 11, фотоприемники 12 и 13 опорного излучения, фотоприемники 14 и 15 измеряемого излучения, блоки 16-18 измерения дробной части интерференции, счетчик 19 числа измерений, сумматор 20, регистр 21 суммы и арифметическое устройство 22. .

-1 Измеритель длин волн работает

следующим образом.

Излучение от источников 1 и 2 опорной a и измеряемой Л.( длин . волн зеркалами 3 и 4 и светоделителем 5 совмещается по направлению и разделяется на два параллельных . пучка, КОТОРЫМИ освещается интерферометр. Интерферометр представляет собой схему интерферометра Кестерса и имеет два поля интерференции, разность хода в которых отличается на величину ступеньки ((. на зеркале 8 и не зависит от положения loдвижнoгo зеркала 7.. Поэтому для исключения влияния дисперсии показателя преломления атмосферы достаточно вакууми- ровать плечо интерферометра с помощью камеры 9.

Селективные зеркала 10 и 11 установленные в каждом поле интерференции, разделяют излучения измеряемой и опорной длин волн и направляют излучение на фотоприемники 12 и 13 опорной длины волны и фотоприемники 14 и 15 измеряемой длины волны.

Блоки 16 и 17 производят Нд и и измерений дробных частей порядка интерференции для )ij, и соответст- венно за один цикл перемещения зеркала 7 в. каждом периоде следования интерференционных полос. Поскольку

47674 2

измеряется одна и та же величина, то результатом каждого измерения будут близкие величины

где а - результат i -го измерения числителя дробной части порядка интерференции; {- результат -го измерения

10

15

знаменателя.

Блоки 16 и 17 регистрируют не результат каждого измерения, а суммарные

I 4 -1величины л,,1 °; , дробные час-,

,.т-.-(тМ , .

ти вычисляются по формулеНа ..их

«oi- 21 а. .

: Т Па

(гboi

X

:ьк,

(О

Длина волны определяется по формуле

(2)

. . . ,1 -г- л

. X р vf 01 к у

где Р - .порядок интерференции для опорной длины волны, определяемый по заранее измерен ной величине ступеньки

на зеркале 8; . ,

Р., - порядок интерференции из- ап

- . меряемой длины волны, опре- . деляемый по приближенному значению 1 , измеряемому- счетом интерференционных полос |Q и )1 в одном из

35 полей интерференции.при

перемещении зеркала 7. . Счет измеряемых интерференцион ных

полос ограничен интервалом Л . В этом интервале укладывается A/J,,- целых интерференционных полос и дробных частей ц. и ., Ограничивающий интервал л для 1$аждого следующего измерения смещен на одну интерференционную полосу относительно

40

45

чпредьщу1чего. Число интерференционных полос л) , ограниченных ,

может изменяться на единицу. Счет-, чик 19 числа измерений, сумматор 20, регистр 21 суммы служат для суммиро- вания за И измерений. Счетчик 19 вьщает на сумматор 20 код числа измерений, который суммируется с со- держимьм регистра 21. В результате

после h -го измерения в регистре 21 55 . .п

находится 21 f xj-Содержимое регистi:

ра 21 поступает в арифметргческое устройство 22 для вычисления длины

волны. Блок 18 измеряет и регистри . . и

рует суммарные величины

, числителя дробной части в начале

и конце интервала счета - и

а,,.

знаменателя дроби также в начале и конце интервала счета.

Дробные части порядка интерференции в начале счета fц, и Ki. в конце вычисляются по формуле- (1).

Приближенное значение длины волны вычисляется по формуле

Л -пМ,

.м,,,.)

по этой-величине определяется порядок интерференции Р на ступеньке oL зеркала 8,

Р с

-

Л. .

L

ьу/////. ta

18

fjj :

ff

5 ЗГ t A

Составитель А.Медведев Редактор Л.Веселовская Техред М.Ходанич Корректор В.Синицкая

Заказ 4113/39Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

12476744

после чего вычисляется итоговое значение Л по формуле (2) .

Предварительное измерение длины волны счетом интерференционных 5 полос с набором статистики позволяет использовать ступеньки с велгтчиной

ot -М

Ь /v/fl-VlT

Г

где - norpetaHocTb измерения дробной Части.

За счет набора статистики при измере.нии дробных частей порядков интерференции на ступеньке точность измерения повьппается в ТГраз.

В результате итоговая точность измерения пропорциональна второй степени порядка интерференции

. .)-

что при 5 0,01 и и 10 составляет 10 .