Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения Советский патент 1990 года по МПК G01B9/00 G01B11/26 

31

один из разделенных пучков излучения претерпевает то же смещение, что и входящий пучок, а другой пучок, прошедший призму 8 Аббе, смещается в противоположную сторону. Таким образом, при равенстве мощностей разделенных пучков излучения, выходящих из светоделительной призмы 7, их общий-энергетический центр сохраняет свое положение в пространстве. Выравнивание мощностей разделенных пучков излучения достигается путем разворота поляризатора 13. Полуволновая пластина 14 служит для поворо486624

та на 90b плоскости поляризации проходящего через нее излучения и тем самым для устранения интерференции при объединении пучков излучения в призме 7. Компенсаторы 11 и 12 служат для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков излучения. Основание установлено с возможностью

10 регулировки своего положения относительно оси источника излучения вместе с закрепленными на нем оптическими элементами, что упрощает юстировку устройства. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля прямолинейности, соосности и плоскостности, а также для центрирования объектов, у которых в качестве опорной прямой используется энергетическая ось пучка оптического излучения. Цель изобретения - повышение точности стабилизации и упрощение юстировки устройства за счет выравнивания мощности разделенных пучков. Сформированный при помощи лазера 1 и коллиматора 4 пучок излучения падает на свето делительную призму 6, где разделяется на две ветви. Проходящий без отклонения пучок попадает в призму 8 Аббе, в которой оборачивается в обеих плоскостях. Отклоненный призмой 6 пучок излучения последовательно проходит через прямоугольную призму 9, компенсатор 11, поляризатор 13, полуволновую пластину 14, компенсатор 12, прямоугольную призму 10 и , частично отразившись от разделительной грани призмы 7, вместе с пучком, прошедшим через призму 8 Аббе, поступает на позиционно-чувствительный фотоприемник 15. При смешении поступающего на призму 6 пучка излучения один из разделенных пучков излучения претерпевает то же смещение, что и входящий пучок, а другой пучок, прошедший призму 8 Аббе, смещается в противоположную сторону. Таким образом, при равенстве мощностей разделенных пучков излучения, выходящих из светоделительной призмы 7, их общий энергетический центр сохраняет свое положение в пространстве. Выравнивание мощностей разделенных пучков излучения достигается путем разворота поляризатора 13. Полуволновая пластина 14 служит для поворота на 90° плоскости поляризации проходящего через нее излучения и тем самым для устранения интерференции при объединении пучков излучения в призме 7. Компенсаторы 11 и 12 служат для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков излучения. Основание установлено с возможностью регулировки своего положения относительно оси источника излучения вместе с закрепленными на нем оптическими элементами, что упрощает юстировку устройства. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля прямолинейности, боосности и плоскости, а также для центрирования объектов, у которых в качестве опорной прямой исполь- зуется энергетическая ось пучка оптического излучения.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации и упрощение юстировки устройства за счет выравнива- ния мощности разделенных пучков.

На фиг.1 изображена оптико-кинематическая схема устройства для стабилизации энергетической оси пучков излучения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 Устройство содержит источник кол- лимированного излучения, выполненный, например, в виде газового лазера 1, установленного в корпусе 2 с помощью котировочных винтов 3, и коллиматора 4, основание 5, свето- делительные призмы 6 и 7, установленные с зазором одна от другой, призму Аббе 8 с крышей и две прямоуголь- ные призмы 9 и 10, установленные между призмами 6 и 7 соответственно в неотклоненной и отклоненной призмами ветвях излучения, установленные между призмами 9 и 10 компенсаторы 11 и 12, поляризатор 13, полуволновую пластину 14 и блок регистрации, включающий, например, позиционно-чув ствительный фотоприемник 15, устанавливаемый на контролируемом объекте 16

Светоделительные призмы 6 и 7, призма Аб.бе 8, прямоугольные призмы 9 и 10, компенсаторы 11 и 12 и полуволновая пластинка 14 жестко закреплены на основании 5. Поляризатор 13 закреплен в пазу основания 5 с возможностью разворота. Основание 5 закрепляется в корпусе 2 с помощью крепежных винтов 17 и котировочных винтов 18.

Устройство работает следующим образом.

Газовый лазер 1 излучает пучок света, который, проходя через коллиматор 4, преобразуется из расходящегося в параллельный. Полученный коллимированный пучок излучения падает на светоделительную призму 6, где разделяется на две ветви.

Проходящий без отклонения пучок излучения попадает в призму Аббе 8. Проходя через эту призму, он испытывает три отражения в одной плоскости (плоскости основания) и одно отражение в перпендикулярной плоскости от крыши призмы и оборачивается таким образом в обе«х плоскостях.

Отклоненный светоделительной призмой 6 пучок излучения последовательно проходит через прямоугольную призму 9, первый компенсатор 11, поляри- затор 13, полуволновую пластинку 14, второй компенсатор 12, прямоугольную призму 1.0, попадает в светоделительную призму 7 и, частично отразившись от разделительной грани призмы 7, вместе с пучком, прошедшим через призму Аббе 8, поступает на фотопри- емник 15,

Поляризатор 13 служит для точного выравнивания мощностей разделенных пучков излучения, так как при его повороте мощность проходящего через

10

15

20

25

поляризатор 13 линейно поляризованного излучения зависит от угла разворота оптической оси поляризатора 13 относительно плоскости поляризации излучения.

Предварительно выравнивание мощностей разделенных пучков излучения про- производится путем поворота самого источника излучения относительно положения светоделительной призмы 6.

Полуволновая пластинка 14 служит для поворота на 90° плоскости поляризации проходящего через нее пучка излучения и тем самым устранения интерференции при объединении пучков излучения в светоделительной призме 7.

Компенсаторы 11 и 12 служат для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков излучения.

При смещении поступающего на призму 6 пучка излучения, вызванном нестабильностью оси диаграммы направленности источника, один из разделенных пучков испытывает такое же смещение (как угловое, так и параллельное) , что и входящий пучок излучения, а другой разделенный пучок, проходящий через призму Аббе 8 и обо- 30 рачивающийся в ней, имеет смещение, направленное в противоположную, по отношению к входящему пучку излучения, сторону. Таким образом, при равенстве мощностей, выходящих из светоделительной призмы 7 разделенных пучков излучения, их общий энергетический центр сохраняет свое положение в пространстве независимо от нестабильности пространственного положения пучка излучения, входящего в блок оптических элементов.

Для устранения расходимости выхоящих пучков излучения, вызванной погрешностью изготовления оптических элементов и их сборки, основание 5 блока оптических элементов установено в корпусе 2 с возможностью регулировки его положения с помощью репежных и котировочных винтов 17 18.

Устройство для стабилизации энеретической оси пучков излучения поволяет повысить точность стабилизаии за счет применения в качестве борачивающего элемента призмы Аббе крышей и установки на пути раздеенного пучка излучения, не проходяего через данную призму, поляриаа

35

40

45

50

55

0

5

0

0

тора для выравнивания мощности разделенных пучков света, полуролновой пластинки для исключения паразитной интерференции и оптических компенсаторов для выравнивания оптической длины хода разделенных пучков све-- та; позволяет упростить юстировку устройства за счгт того, что основание, на котором закреплены оптические элементы, установлено в корпусе с возможностью регулировки своего положения относительно оси источника излучения с жестьо закрепленными на основании оптическими элементами; уменьшить габариты устройства за счет того,что применение в качестве оборачивающего элемента призмы Аббе позволяет получить совмещение центров входящего Б оптическую систему и выходящих из нее пучков лучей.

Формула изобретения Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения, содержащее основание, последовательно установленные источник коллимирован- ного излучения, две светоделительные призмы, расположенные с зазором одна от другой и предназначенные для формирования в зазоре двух пространственно разнесенных пучков излучения, один из пучков образован частью излучения, проходящей через призмы без отклонения, другой пучок - отклоненный светоделительными призмами, и для последующего объединения этих пучков на выходе второй светоделительной призмы, и блок регистрации, две прямоугольные призмы, размещенные в зазоре излучения, отклоненного светоделительными призмами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, стабилизации и упрощения юстировки устройр

0

ства, оно снабжено призмой Аббеsдвумя компенсаторами, поляризатором и полуволновой пластиной, призма Аббе установлена в зазоре между светоделительными призмами в ходе пучка излучения, проходящего через них без отклонения, первый компенсатор, поляризатор, установленный с возможностью разворота, полуволновая пла- |стина и второй компенсатор последо- вательно расположены между прямоугольными призмами, на основании закреплены светоделительные и прямо1548662

угольные призмы, призма Аббе и ком- .пенсаторы и оно установлено с возможРедактор Н.Бобкова

Составитель С Грачев

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Заказ 136

Тираж 495

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

8

ностью регулировки положения относительно оси источника излучения.

Подписное