Устройство для измерения оптической разности хода Советский патент 1986 года по МПК G01B11/00 

12

изобретения - повышение точности за счет устранения систематической погрешности, вызванной влиянием внешних возмущений и перекосом зеркал. Дополнительно к имеющимся опорному лазеру 1, измерительному и вспомогательному лазерам, образованным

зеркалами 2, i, 6 и активными элементами 3, 5, введены лазеры, образованные активными элементами 17, 18 и зеркалами 4, 6. Устройство также содержит пьезокорректоры 7, 19,

1

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения оптической разности хода и может быть использовано при измерении физических величин, изменение которых вызывает изменение оптической -разности хода лучей.

Цель изобретения - повышение точности, измерения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения оптической раэиости хода.

Устройство содержит опорный лазер t, измерительный и вспомогательный Лазеры, образованные зеркалом 2, измерительным активным элементом 3, зеркалом 4, вспомогательным активным элементом 5 и общим зеркалом 6, первый пьезокорректор 7, первый фотоприемник 8, частотомер 9-, включенный на выходе фотоприемника 8, второй фотоприемник 10, первую систему 11 зеркал, первую систему 12 автоподстройки частоты (АПЧ), включенную на выходе фотоприемника 10, вторую систему 13 зеркал, третью систе- 14 зеркал, третий фотоприемник 15, вторую систему 16 АПЧ, включенную на выходе фотоприемника 15, первый 17 и второй 18 активные элементы дополнительных лазеров, образованных этими элементами и зеркалами 4 и 6, и второй пьезокорректор 19, расположенный на общем зеркале 6 симметрично первому пьезокорректору

Устройство работает следуюпдам образом.

фотоприемники 8, 10, 15, системы 11, 13, 14 зеркал и системы 12, 16 автоподстройки частоты. При регулируемом повороте зеркала 6 добавка к разности частот лазеров с активными элементами 3, 5 пропорциональна добавке к разности частот лазеров с активными элементами 17, 18, что позволяет устранить систематическую ошибку измерения, вызванную влиянием внешних возмущений и перекосом зеркал. 1 ил.

При перемещении зеркала 2 относительно зеркала 4 или при изменении показателя преломления образца 20 частота излучения измерительного лазера с активным элементом 3 изменяется, при этом на ту же величину изменяется разность частот измерительного лазера и опорного лазера 1, выделяемая фотоприемником 8, связанным

,с опорным лазером 1 и с измерительным лазером посредством системы 13 зеркал.

Частота вспомогательного лазера с активным элементом 5 при помощи сис5 темы 12 АПЧ и пьезокорректора 7 автоматически устанавливается равной частоте опорного лазера 1 (по нулю частоты оптических биений лазеров), выделяемой фотоприемником 10, связан0 ным с опорным лазером 1 и вспомогательным лазером через систему 11 зеркал. Частота измерительного лазера с активным элементом 3 изменяется при изменении оптической разности хо- 3 да лучей в резонаторах измерительного и вспомогательного лазеров, например, при перемещении зеркала 2 или при изменении показателя преломления образца 20. Разность частот 30 измерительного и опорного лазеров наблюдается по оптическим биениям излучений лазеров на фотоприемнике В, регистрируется частотомером 9 и пред ставляет собой выходной сигнал уст- 35 ройства. Этот сигнал первоначально содержит систематическую ошибку определения оптической разности хода

3

из-за неодинакового воздействия внешних возмущений на измерительный и вспомогательный лазеры и из-за углового перекоса зеркала 6. Разность частот дополнительных лазеров с активными элементами 17 и 18 регистрируется по оптическим биениям на фотоприемнике 15 и автоматически устанавливается равной нулю поворото зеркала 6 при помощи системы 16 АПЧ и второго пьезокорректора 19. Система 12 АПЧ с помощью первого пьезокорректора 7 обеспечивает при этом сохранение привязки частоты вспомогательного лазера с активным злемен- том 5 к частоте опорного лазера 1. При регулируемом повороте зеркала 6 добавка к разности частот измерительного и вспомогательного лазеров с активными элементами 3 и 5 пропор- циональна добавке к разности частот дополнительных лазеров с активными элементами 17 и 18, поэтому систематическая ошибка измерения, вызванная влиянием внешних возмущений и переко сом на частоту лазеров, обращается в нуль.

Формула изобретения

Устройство для измерения оптичес- кой разности хода, содержащее опорный лазер, измерительньй и вспомогательный лазеры, образованные двумя

Составитель В. Николаев Редактор А. Долинич Техред А.Кравчук

Ко Под

4709/43 Тираж 670

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

904

зеркалами, двумя активными элементами и общим зеркалом, nepBbni пьезокоррек- тор, установленный на общем зеркале, первый и второй фотоприемники, пер- вую и вторую системы зеркал, связывающие фотоприемники с лазерами, частотомер, включенный на выходе первого фот о приемник а, и первуло систему автоподстройки частоты (АПЧ), вход которой подключен к выходу второго фотоприемника, а выход - к первому пьезокорректору, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, снабжено первым и вторым дополнительными лазерами, образованными первым и вторым дополнительными активными элементами, зеркалом вспомогательного лазера и общим зеркалом, последовательно соединенными третьим фотоприемником, второй системой АПЧ и вторым пьеэо- корректором, установленным на общем зеркале симметрично первому пьезо- корректору, и третьей системой зеркал, связывающей третий фотоприемник с дополнительными лазерами, при этом оптические оси измерительного, вспомогательного и дополнительных ла:- зеров размещены в одной плоскости . симметрично и параллельно одна другой, а измерительный и вспомогательный лазеры установлены между дополнительными.

Корректор А. Обручар Подписное

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерс-ния оптической разности хода и может быть использовано при . измерении физических величин, изменение которых вызывает изменение оптической разности хода лучей. Цель (Л с: tNd 01 4; tsD СО