Интерферометр Советский патент 1990 года по МПК G01B9/02 

чЛ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, в частности в гравиметрии или в измерительных системах станков с ЧПУ. Цель изобретения - повышение точности за счет введения оптической развязки между входом и выходом интерферометра. Пучок света лазера 1 делится на два на грани 4 со светоделительным покрытием. Отраженный пучок от грани 4 падает на световозвращатель 6, проходит компенсатор 8 и через световозвращатель 6 возвращается на грань 4 с поперечным смещением. Прошедший через грань 4 световой пучок падает на грань 5 призмы 2, отражается от нее и попадает на световозвращатель 7. После световозвращателя 7 пучок проходит компенсатор 8 и через световозвращатель 7, призму 2 БС-О возвращается на грань 4 с поперечным смещением, равным смещению пучка, отраженного гранью 4. Благодаря поперечному смещению выходного пучка устраняется оптическая обратная связь. 3 ил.

ел

00 XJ СО

ю

V4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, в частности в гравиметрии или в измерительных система) станков с ЧПУ.

Цель изобретения - повышение точности за счет введения оптической развязки между входом и выходом интерферометра.

На фиг.1 представлена схема интерферометра вид спереди; на фиг.2 - то же, вид слева; на фиг.З - то же, вид сверху.

Интерферометр содержит лазер 1, све- тоделительный блок, выполненный в виде призмы 2 БС-0 и жестко связанной с ней прямоугольной призмы 3 БР-180, на малые грани 4 и 5 призмы 2 нанесены, соответственно, светоделительное и зеркальное покрытия, светоделители 6 и 7, оптически связанные с компенсатором 8 и, соответственно, с гранями 4 и 5 призмы 2, компенсатор выполнен в виде призмы и жестко связан с большой прямоугольной гранью призмы 2, и фотоприемник, установленный, по ходу совмещенных пучков (не показан).

Интерферометр работает следующим образом.

С лазера 1 когерентное излучение поступает на границу раздела воздух-стекло под углом, близким к нормальному падению, н равнобедренную призму 3 с углом при вершине 90°. При этом траектория прохождения излучения не меняется. На малой грани 4 призмы 2 происходит деление потока излучения на два. Один поток, отразившись от светоделительного покрытия через уголковый отражатель 6, попадает на компенсирующую призму В и после отражения проходит все указанные элементы 4 и 3 в обратном направлении. Прошедший же через светоделительное покрытие поток проходит последовательно элементы 2, 7 и 8 в прямом направлении. После отражения в компенсирующей призме 8 лазерный луч проходит элементы 7 и 2. Можно подобрать такое положение лазера 1, моноблока, состоящего из элементов 2,3 и 8, при котором лучи, пришедшие от двух отражателей 6 и 7, совмещаются в точке на светоделительном покрытии грани 4, в которой происходит

интерференция лучей, прошедших по периметрам измерительного и референтного плеч.

Смещение уголковых отражателей в горизонтальной плоск ости не вызывает смещения интерферирующих лучей и не приводит к потере информации о перемещении уголковых отражателей 4 и 7 в вертикальной плоскости. Наклоны уголковых

отражателей, вызванные вибрацией, то же не влияют на качество сигнала интерференции. Наклоны моноблока интерферометра, состоящего из элементов 2, 3 и 8, не приводят к потере качества интерференционной

картины.

Благодаря поперечному смещению выходного пучка устраняется оптическая обратная связь, из-за которой часть энергии попадала в капилляр лазера и появлялась

неопределенность значения длины волны светового пучка лазера.

Формула изобретения Интерферометр, содержащий лазер, оптически связанный с ним светоделительный блок, выполненный в виде призмы БС-0, на одну малую грань которой нанесено светоделительное. а на другую - зеркальное яо- крытие, и установленный так, что Световой

пучок от лазера проходит через грань со светоделительным покрытием, два световозвращателя, выполненные в виде уголковых отражателей и установленные соответственно по одному в пучке, отраженном от грани со светоделительным покрытием, и в пучке, отраженном от грани с зеркальным покрытием, и фотоприемник, установленный после световозвращателей по ходу совмещенных пучков, отличающ и и с я тем. что, с целью повышения точности измерений, он снабжен прямоугольной призмой БР-180, установленной между лазером и светоделительным блоком так, что гипотенузная грань прямоугольной

призмы расположена на грани призмы БС- 0, и компенсатором, оптически связанным с обоими световозвращателями, выполненным в виде призмы ВР-180 и установленным на большой прямоугольной грани

призмы БС-0.

Вых

о

ф ф

Фие.2