Интерферометр для измерения линейных перемещений объектов Советский патент 1993 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, к интерферометриче- ским измерениям линейных перемещений обьектов.

Целью изобретения является повышение технологичности и точности измерений посредством совмещения в пространстве двух пучков излучений с различными ориентациями поляризации.

На чертеже приведена схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит лазер 1 линейно поляризованного излучения, дифрак- ционный фазовый модулятор 2, предназначенный для расщепления излучения лазера на два пучка, оптический элемент 3, предназначенный для изменения направления пучков излучения, полуволновую фазовую пластину 4, установленную на пути одного из пучков излучения, отражатель 5. светоделитель 6, коллиматор 7, второй поляризационный светоделитель 8, неподвижный уголковый отражатель 9, подвижный уголковый отражатель 10, устанавливаемый на объекте измерения, поляроиды опорный 11 и измерительный 12, фотоприемники опорный 13 и измерительный 14. Поляроид 11 и фотоприемник 13 установлены в опорном канале интерферометра, а коллиматор 7, второй светоделитель 8, отражатели 9 и 10, поляроид 12 и фотоприемник 14 - в рабочем канале. Оптический элемент 3 может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев.

Интерферометр работает следующим образом.

Модулятор 2 расщепляет линейно поляризованное излучение лазера 1 на два пучка, направленных под углом один к другому.

со

о о ю о о

Один из пучков после модулятора 2 имеет частоту ш- , а второй -Шг . Оптический элемент 3 изменяет направления пучков излучения на взаимно параллельные.

После элемента 3 один из пучков излучения проходит через полуволновую фазовую пластину 4, которая поворачивает плоскость поляризации на 90°. Второй пучок попадает на отражатель 5, установленный под углом к его оси, и, отражаясь от него, пересекается с первым пучком на светоделителе б.

Светоделитель 6 делит образовавшийся совмещенный пучок излучения на две части, каждая из которых родержит две волны с ортогональными поляризациями. Одна часть совмещенного пучка поступает через поляроид 11 на фотоприемник 13 опорного канала. Другая часть пучка направляется через коллиматор 7 на второй поляризационный светоделитель 8, который разделяет компоненты излучения по поляризации, а тем самым и по частоте, направляя излучение с одной из частот на неподвижный уголковый отражатель 9, а с другой частотой - на подвижный уголковый отражатель 10. После отражателей 9 и 10 пучки в светоделителе 8 объединяются и поступают через поляроид 12 на фотоприемник 14, который на выходе формирует электрический сигнал, частота которого отличается от опорной и несет информацию о перемещении уголкового отражателя 10.В предложенном интерферометре происходит преобразование двух разночастот- ных пучков излучения из волн с одинаково ориентированными линейными поляризациями в один пучок излучения из двух волн с ортогональными линейными поляризациями. Это обеспечивает возможность уменьшения габаритов оптической схемы и упрощает пространственную развязку лучей по разным направлениям, что позволяет

повысить технологичность и точность измерений.

Формула изобретения

1. Интерферометр для измерения линейных перемещений объектов, содержащий лазер линейно поляризованного излучения и расположенные вдоль пучка излучения дифракционный фазовый модулятор, расщепляющий излучение лазера на два пучка, первый

светоделитель и фотоприемник, образующие опорный канал, отражатель, установленный между дифракционным модулятором и первым светоделителем, второй светоделитель, отражатель, устанавливаемый на объекте, и

второй фотоприемник, образующие рабочий канал, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и точности измерений, он снабжен оптическим элементом, предназначенным для изменения

направления пучков излучения, установленным между дифракционным модулятором и первым светоделителем, полуволновой фазовой пластиной, установленной между оптическим элементом, предназначенным для

изменения направления пучков излучения, и первым светоделителем, коллиматором, установленным в рабочем канале между первым и вторым светоделителями, поляроидом, установленным в опорном канале

между первым светоделителем и фотоприемником, вторым поляроидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником.

2. Интерферометр по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, выполнен в виде призмы.

3. Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, выполнен в виде оптических клиньев.

L.ЈCdL U. %1±A(ff

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, к интерферометри- ческим измерениям линейных перемещений объектов. Цель изобретения повышение технологичности и точности измерений посредством совмещения в пространстве двух пучков излучения с различными ориентациями поляризации. Для этого интерферометр снабжен оптическим элементом, предназначенным для изменения направления пучков излучения, полуволновой фазовой пластиной, коллиматором, поляроидом, установленным в опорном канале между светоделителем и фотоприемником, и вторым поляроидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником. Оптический элемент, предназначенный для изменения направления пучков излучения, может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с