Устройство для многократных отражений в двухлучевом интерферометре Советский патент 1989 года по МПК G01B9/02 

Фив.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использвано в интерференционных устройствах для измерения малых перемещений.

Целью изобретения является повышение точности интерферометра за счет сокращения потерь света, увеличение кратности отражений и оптимизации компоновки элементов.

На фиг.1 приведено устройство многократных отражений, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид со стороны вогнутого зеркала.

Устройство содержит плоское зеркало 1, установленное на noBepxHoctH контролируемого объекта 2 в сЬокусе сферического вогнутого зеркала 3. Между контролируемым объектом 2 и зеркалом 3 на периферии световой апертуры вогнутого зеркала 3 расположены уголковые отражатели 4 и 5.

Периферия световой апертуры вогнутого зеркала 3 одределяется с учетом того, что установленные уголковые отражатели 4, 5, возвращающие лучи, идущее параллельно оптической оси, не должны перекрывать лучи, сходящиеся в фокусе, т.е. уголковые отражатели 4,5 должны быть установлены на расстоянии L от оптической оси вогнутого зеркала 3 больше, чем величина (l-b)/2F, где F - фокусное расстояние вогнутого зеркала 3; b - его диаметрj 1 - расстояние между уголковым отражателем 4,5 и фокусом вогнутого зеркала, С помощью уголкового отражателя 4, установленного с частичным перекрытием световой апертуры вогнутого зеркала 3, осуществляется ввод оптического луча из интерферометра в устройство для многократных отражений и вьгоод его обратно в интерферометр. Лля изменения числа кратности отражений в устройстве и получения необходимой чувствительности интерферометра достаточно увеличить количество уголковых отражателей, расположив их по окружности аналогично расположению уголкового отражателя 5 так, чтобы они не перекрывали сходящиеся в. фокусе лучи и обеспечивали последовательное прохождение оптического луча (каждый раз после отражения от контролируемого объекта) дополнительно устанавливаемых уголковых отражателей.

Увеличение чувствительности воз- и заменой последнего по ходу

луча уголкового отражателя плоским зеркалом. В этом случае луч проходит обратный путь и дополнительно испытывает такое же количе«.тво отражений, как при первоначальнвм проходе. Ввод и вывод оптического луча из устройства может производиться двумя различными уголковыми отражателями. Вместо уголковьгх отражателей для ввода и вывода из устройства оптических лучей могут быть использованы и другие оптические элементы - плоские зеркала, различные призмы. Для упро- щения конструкции устройства и его использования в интерферометре оптические лучи могут вводиться и выводиться из устройства через отверстия или пропилы в вогнутом зеркале, спе- циально изготовленные в месте прохода входного и выходного лучей.

Устройство работает следующим образом.

Уголковый отражатель 3 направляет падающий на него из интерферометра входной луч IQ на поверхность вогнутого зеркала 3, отражается от нее и, так как уголковый отражатель 4 направляет луч света на вогнутое зерка- ло 3 параллельно ее оптический оси О, попадает на поверхность контролируемого объекта 2 - зеркало 1, отраженный от контролируемого объекта 2 луч света (луч I) последовательно отра- жается от вогнутого зеркала 3, уголкового отражателя 5, опять от вогнутого зеркала 3 и второй раз от зеркала 1, соединенного с контролируемым объектом 2. Теперь двукратно от- раженный от контролируемого объекта луч I1 с помощью уголкового преобразователя 4 выводится в схему интерферометра, в котором использовано устройство. Если в качестве элемен- тов, соединяющих оптические схемы устройства и интерферометра, использованы, например, плоские зеркала, они должны быть установлены так, чтобы луч света между ними и вогнутым зеркалом 3 щел по пути, параллельному оптической оси этого зеркала. За счет расположения уголковых отражателей или использования вместо последнего уголкового отражателя плоского зер- кала входной и выходной лучи из блока многократных отражений могут совпадать, как и информативные лучи в известных схемах интерферометров. Перемещение одного из уголковых отра

жателей позволяет регулировать кратность отражений.

Формула изобретения

1. Устройство для многократных отражений в двухпучевом интерферометре, содержащее плоское зеркало, предназначенное для установки на контролируемом объекте, фиксирующий элемент, расположенный перед плоским зеркалом, что оно лежит в Локальной плоскости фокусирующего элемента, и систему уголковых отражателей, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности интерферо

метра, фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала, а система уголковых отражателей установлена между плоским и вогнутым зеркалами по периферии световой апертуры вогнутого зеркала так,что отражающие поверхности уголковых отражателей обращены к вогнутому зеркалу.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что по крайней мере один из уголковых отражателей системы установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси вогнутого (зеркала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в двухлучевых интерферометрах для регистрации механических быстропротекающих процессов. Целью изобретения является повышение точности интерферометра за счет повышения числа отражений и уменьшения габаритных размеров. Уголковый отражатель 4 направляет входной луч J₀ на поверхность фокусирующего элемента, выполненного в виде вогнутого зеркала 3, параллельно его оптической оси. Луч фокусируется на поверхность плоского зеркала 1, установленного на контролируемом объекте 2. Отражаясь последовательно от зеркал 1, 3, уголкового отражателя 5, зеркал 3, 1, 3 и уголкового отражателя 4, двухкратно отраженный от контролируемого объекта луч J₂ выводится в схему интерферометра. Для увеличения кратности отражений достаточно увеличить количество уголковых отражателей 4, 5, расположив их по периферии апертуры вогнутого зеркала 3. Между плоским и вогнутым зеркалами кратность отражений возможно регулировать перемещением одного из уголковых отражателей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

/

Фиг. г