Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения Советский патент 1993 года по МПК G01B11/26 G01B9/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения отклонений от прямолинейности центрирования объектов с помощью устройств, у которых в качестве опорной прямой используется энергетическая ось пучка оптического линейно-поляризованного излучения, в частности лазерного.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации энергетической оси пучков линейно-поляризованного излучения.

На чертеже представлен общий вид устройства. Устройство для стабилизации энергетической оси пучков света состоит из источника линейно-поляризованного излучения 1, например, газового лазера, установленного в корпусе 2 с помощью котировочных винтов 3, коллиматора 4 и расположенного на основании блока оптических элементов. Данный блок содержит входную светоделительную призму б и выходную поляризационную призму, например, призму Глана-Томпсона 7, установленную так, чтобы оптическая ось компонентов призмы была перпендикулярна плоскости поляризации пучка излучения, проходящего через входную призму.

В зазоре между этими призмами неподвижно установлена полуволновая пластина 8, а также поворотный поляризатор 9, закрепленный на основании 5 с возможностью разворота при сборке устройства.

На пути пучка излучения, отраженного входной призмой 6, установлена отражающая призма 10с крышей. Между призмами 6 и 7 и отражающей призмой 10 со стороны,

00

о ю

00

о

00

противоположной крышеобразнрй грани призмы установлен пленочный поляризатор 11. Основание 5 закреплено в корпусе с помощью крепежных винтов 12 и юстиро- вочных винтов 13.

Пучок излучения, выходящий из призмы Глана-Томпсона направляется на позици- онно-чувствительный фотоприемник 14, устанавливаемый на контролируемое изделие.

Устройство работает следующим образом:

Источник линейно-поляризованного излучения, например, газовый лазер, излучает пучок излучения, который, проходя через коллиматор 4, преобразуется из расходящегося в параллельный. В качестве коллиматора могут быть применены известные фокальные оптические системы Каплера или Галилея. Полученный параллельный пучок излучения попадает на входную свето- делительную призму 6, где разделяется на 2 пучка.

Проходящий через призму.6 пучок излучения проходит далее через полуволновую пластину 8, где происходит поворот плоскости его поляризации на 90°, поляризатор 9, выходную призму Глана-Томпсона 7, и попадает на позиционно-чувствительный фотоприемник 14.

Поскольку плоскость поляризации данного пучка излучения, проходящего через поляризационную призму Глана-Томпсона 7, параллельна оптической оси элементов этой призмы, то данный пучок излучения проходит через призмы 7 полностью, не испытывая отражения от плоскости раздела элементов призмы 7.

Отраженный от входной светоделитель- ной призмы 6 пучок излучения проходит через пленочный поляризатор 11, отражающую призму 10 с крышей, снова проходит через пленочный поляризатор 11 и попадает на разделительную грань призмы Глана-Томпсона 7. Поскольку плоскость поляризации данного пучка излучения перпендикулярна оптической оси элементов призмы 7, то происходит полное отражение этого пучка излучения от разделительной грани призмы 7 и объединение его с пучком излучения, проходящим через входную све- тоделительную призму 6.

В связи с тем, что данные пучки излучения имеют взаимно перпендикулярные направления плоскостей поляризации, то при

их объединении не происходит паразитной интерференции.

Пленочный поляризатор 11 устанавливается при склейке блока в положении мак5 симального пропускания через него пучка излучения и служит для компенсации потерь света при прохождении его через поворотный поляризатор 9,

Точное выравнивание мощности входя0 щих в поляризационную призму и выходящих из нее пучков излучения производится при сборке устройства путем поворота поляризатора 9, при котором изменяется мощность проходящего через него пучка

5 излучения. Совмещение выходящих из поляризационной призмы пучков излучения достигается путем регулировки положения основания 5 в корпусе 1 с помощью юстиро- вочных винтов 13.

0 Устройство позволяет повысить точность стабилизации энергетической оси пучков излучения за счет устранения потерь при объединении пучков, а также за счет устранения паразитного отражения пучков

5 излучения от стенок устройства. Фор мула изобретения Устройство для стабилизации энергетической оси пучков излучения, содержащее основание, последовательно установлен0 ные источник коллимированного излучения

и расположенные с зазором одна от другой

и предназначенные для формирования в за.зоре Двух пространственно разнесенных

пучков излучения две призмы, первая из

5 которых по ходу излучения от источника выполнена светоделительной, полуволновую пластину и установленный с возможностью разворота относительно плоскости поляризации излучения источника поляризатор,

0 блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, оно снабжено установленной на пути отраженного от светоделительной призмы пучка излучения отражающей призмой с

5 крышей и пленочным поляризатором, расположенным между двумя призмами и призмой с крышей со стороны, противолежащей крышеобразной грани, а вторая по ходу излучения призма выполнена в виде поляриза0 ционной призмы, например призмы Глана-Томпсона, и ориентирована так, что оптическая ось ее компонентов перпендикулярна к плоскости поляризации пучка излучения, проходящего через светодели5

тельную призму.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность стабилизации энергетической оси пучков линейно-поляризованного излучения и уменьшить потери при стабилизации. Цель изобретения - повышение точности стабилизации. Устройства содержит источник линейно-поляризованного излучения, например газовый лазер, пучок излучения которого, проходящий через коллиматор и преобразуемый из расходящегося в параллельный, падает на светоделительную призму, где разделяется на 2 пучка. Проходящий пучок излучения направляется на полуволновую пластину, где происходит разворот его плоскости поляризации, поляризатор, и, проходя через поляризационную призму Глана-Томпсона, попадает на позиционно- чувствительный фотоприемник. 1 ил.