Неравноплечий лазерный интерферометр Советский патент 1988 года по МПК G01B9/02 

00

Изобретение относится к измерительной гехнике и может быть иснользовано при контроле и иснытаниях оптических изделий, гакже фи исследован.иях неоднородностей .: прозрачных средах преимущественно в ус- ювиях вибраций.

Целью изобретения является повышение ючности измерений в условиях вибраций за счет повышения контраста интерференцион- lioii картины.

На фис. I показана принципиальная схема неравноплечего интерферометра; на i|)ni-. 2 - блок-схема электрической части иптерферометра.

Интерферометр содержит последовательно установленные лазерный источник 1 непрерывного излучения, микрообъектив 2, светоделитель 3 и образцовое сферическое зеркало 4, расположенное в опорной ветви. Контролируемое сферическое зеркало 5 расположено в объектной ветви. Далее интерферометр содержит объектив 6 и второй све- тоделитель 7, направляющий часть света на регулируемую диафрагму 8 фотоприемник 9, преобразующий световой сигнал в электрический, усилитель 10 постоянного тока, блок 11 .определения контраста интерферен- ционных полос, формирователь 12 управляющего импульса, привод 13 спуска фотозатвора 14, фоторегистратор 15.

Блок 11 определения контраста интерференционных нолос включает в нем электрически соединенные интегратор 16, сум- матор 17, второй интегратор 18, второй сумматор 19, блок 20 вычитания сигналов, третий сумматор 21 и блок 22 деления сигналов. Интерферометр работает следующим образом.

Излучение лазера 1 проходит через микрообъектив 2 и преобразуется им в сферическую волну. Сферическая волна, претерпев амплитудное деление в светоделительном кубике 3, поступает в опорную и объектную ветви. Отраженные от образцового сфери- ческого зеркала 4 в опорной ветви и от контролируемого сферического зеркала 5 в объектной ветви интерферометра пучки соединяются в светоделительном кубике 3 и интерферируют. Интерференционная кар- тина фотографируется с помощью объектива 6, сопрягающего зеркало 5 с плоскостью регистрации.

Пройдя объектив 6 и испытав амплитудное деление на светоделителе 7, пучки формируют четкую интерференционную карти- ну в плоскостях диафрагмы 8 и держателя фотоматериала. Диаметр регулируемой диафрагмы 8 выбирается не более ширины интерференционной полосы. Снимаемый с фотоприемника 9 электрический сигнал подается на усилитель 10 постоянного тока, от- куда он поступает в блок 11 определения контраста интерференционных полос. Далее сигнал, пропорциональный значению конт

0

0 с

0 5

5

раста полос, попадает в формирователь 12 управляющего импульса, который, в случае превыщения вычисленного значения контраста над заранее заданным, выдает управляющий импульс на привод спуска фотозатвора 14. Происходит экспонирование фотоматериала. Оптическая часть предлагаемого интерферометра может быть выполнена как по схеме интерферометра с совмещенными, так и раздельными ветвями.

Электрическая часть предлагаемого интерферометра работает следующим образом.

Фотоприемник 9 совместно с усилителем 10 постоянного тока (фиг. 2) преобразуют входной оптический сигнал в соответствующий ему электрический положительный сигнал, который одновременно поступает на интегратор 16 и сумматор 17 (фиг. 2). В сумматоре 17 производится сложение сигнала с постоянным отрицательным напряжением, амплитуда которого больше максимальной амплитуды сигнала. В блоке интегратора 18 происходит выделение отрицательного сигнала, пропорционального 1н«н Этот сигнал суммируется с постоянным положительным напряжением в сумматоре 19, в результате чего на его выходе получается положительный сигнал, пропорциональный IHUH- же время сигнал поступает на интегратор 16, где преобразуется в сигнал, пропорциональный . В блоке 20 производится вычитание сигнала, приходящего от сумматора 19, из сигнала от интегратора 16. Таким образом, на выходе блока 20 формируется сигнал, пропорциональный 1кахс -IMUH . В ТО же время в блоке сумматора 21 происходит сложение этих сигналов, т.е. образуется сигнал, пропорциональный 1ма.хс +1т4н Дзлее в блоке 22 деления производится операция деления сигнала от блока 20 на сигнал от сумматора 21, таким образом сигнал на выходе блока 22 пропорционален значению контраста полос.

В формирователе 12 происходит сравнение этого сигнала с заранее заданным (оператором) значением контраста полос (уровень напряжения К). В случае равенства или превышения сигнала над этим заданным значением контраста полос, или превышения сигнала над этим заданным значением контраста полос на выходе формирователя 12 появляется активный уровень сигнала, который приводит в действие привод 13 спуска фотозатвора 14 (фиг. 1).

Таким образом, экспонирование фотоматериала происходит только при достижении интерференционной картиной высокого контраста. В противном случае экспонирования не происходит. Это приводит к тому, что вместо серии снимков достаточно сделать один.

Формула изобретения

Неравноплечий лазерный интерферометр, содержащий последовательно установленные источник излучения, микрообъектив, первый светоделитель и последовательно установленные в обратном ходе излучения от светоделителя объектив, фотозатвор и фоторегистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях вибраций, оно снабжено вторым светоделителем, установленным между объективом и фотозатвором, диафрагмой, размещенной в ходе излучения, отраженного от BTCJpo- го светоделителя, и последовательно элскт рически соединенными оптически связанным с Диафрагмой фото 1риемником, усилителем постоянного тока, блоком определения контраста интерференционных полос и формирователем управляющих импульсов, электрически соединенным с фотозатвором через привод его спуска.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле и испытаниях оптических изделий. Цель изобретения - повышение точности измерений в условиях вибраций за счет повышения контраста интерференционной картины. Сферическая волна после амплитудного деления на светоделителе образует объектную и опорную ветви, пучки которых, отразившись от образцового и контролируемого зеркал соответственно, соединяются в светоделителе и образуют интерференционную картину, которая фотографируется. После амплитудного деления на втором светоделителе пучки формируют интерференционную картину в плоскости диафрагмы и фоторегистратора. Сигнал с фотоприемника через усилитель поступает в блок определения контраста интерференционных полос и далее в формирователь управляюшего импульса на привод фотозатвора. 2 ил.

/5 ;у

Составитель В. Климова

Редактор Г. ВолковаТехред И. ВересКорректор А. Обручар

Заказ 3088/41Тираж 680Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, y,i. Проектная, 4

Фиг. 2