Известны интерференционные системы для коррекции непрямолинейности перемещения каретки, содержащие осветитель ахроматического света, интерферометр, каретку, на которой жестко закреплены оба основных зеркала интерферометра, направляющие, по которым перемещается каретка, горизонтальное и вертикальное корректирующие устройства.
Предложенная система отличается тем, что она снабжена щелевой диафрагмой, перекрывающей интерференционную картину, модулятором, жестко связанным с щелевой диафрагмой, источником модулирующих колебаний, соединенным с модулятором, расщепителем, разделяющим световой пучок после диафрагмы на два пучка двумя фотоэлектрическими преобразователями, установленными на пути световых пучков, двумя синхронными детекторами, одни входы которых электрически соединены с выходами фотоэлектрических преобразователей, а другие - с источником модулирующих колебаний, сумматором, один вход которого электрически соединен с выходом одного синхронного детектора, а другой - с выходом второго синхронного детектора, схемой вычитания, входы которой соединены с указанными выходами синхронных детекторов, двумя указателями, включенными соответственно в цепи сумматора и схемы вычитания, и двумя усилителями постоянного тока, электрически соединенными с вертикальным и горизонтальным корректирующими устройствами.
Это позволяет автоматизировать процесс коррекции непрямолинейности перемещения каретки.
На чертеже приведена схема описываемой системы.
Система содержит осветитель 1 ахроматического света, интерферометр 2, каретку 3, направляющие 4, по которым перемещается каретка, горизонтальное корректирующее устройство 5, вертикальное корректирующее устройство 6, щелевую диафрагму 7, перекрывающую интерференционную картину, модулятор 8, источник 9 модулирующих колебаний, соединенный с модулятором, расщепитель 10, разделяющий световой пучок после диафрагмы 7 на два пучка, два фотоэлектрических преобразователя 11, установленных на пути световых пучков, идущих от расщепителя, два синхронных детектора 12, сумматор 13, вычитатель 14 (схему вычитания), два указателя 15 для измерения сигналов на выходах сумматора и вычитателя, два усилителя 16 постоянного тока, выходы которых электрически соединены с вертикальным и горизонтальным корректирующими устройствами.
Интерферометр 2 состоит из оптических элементов 17, 18, 19, 20, 21 и двух основных зеркал 22. Зеркала жестко закреплены на каретке. Модулятор 8 жестко связан с диафрагмой 7. Одни входы синхронных детекторов электрически соединены с выходами фотоэлектрических преобразователей, а другие - с источником модулирующих колебаний. Входы сумматора 13 и вычитателя 14 соединены с выходами обоих синхронных детекторов 12.
Система работает следующим образом. Пучок света от осветителя 1 через оптические элементы 17, 18, 19, 20 и 21 направляется на два основных зеркала 22 интерферометра, установленные на каретке, которая перемещается по направляющим 4.
Отраженные от зеркал пучки света и пучок света от осветителя 1 через оптические элементы 21, 20, 19, 18, 17 попадает на диафрагму 7. Юстировка интерферометра осуществляется так, чтобы центральная ахроматическая полоса закрывала щель диафрагмы.
Через щелевую диафрагму 7 световой пучок поступает на расщепитель 10, который делит этот световой пучок, т.е. делит по высоте центральную ахроматическую полосу на две равные части и направляет световой поток от каждой части на фотоэлектрические преобразователи 11. Источник 9 модулирующих колебаний подает колебания на модулятор 8 и синхронные детекторы 12.
Модулятор заставляет колебаться щелевую диафрагму 7. При колебаниях диафрагмы с выходов фотоэлектрических преобразователей на синхронные детекторы подаются переменные электрические сигналы.
Выходные сигналы синхронных детекторов пропорциональны величинам параллельного смещения и наклона центральной ахроматической полосы относительно щели диафрагмы.
Для раздельного выделения сигналов, пропорциональных только величине наклона центральной ахроматической полосы, и сигналов, пропорциональных только величине параллельного смещения центральной ахроматической полосы относительно щели диафрагмы 7, сигналы с детекторов 12 подаются на сумматор и вычитатель.
Если центральная ахроматическая полоса расположена точно параллельно щели диафрагмы и их оси симметрии совпадают, то на выходах сумматора и вычитателя сигналы равны нулю. Вследствие этого на корректирующие устройства 5 и 6 через усилители 16 подаются сигналы, равные нулю.
Если имеется некоторое параллельное смещение осей симметрии центральной ахроматической полосы и щели диафрагмы, то выходные сигналы детекторов 12 равны между собой по абсолютной величине и по знаку, но не равны нулю. В этом случае на выходе сумматора 13 появится удвоенный сигнал рассогласования, а на выходе вычитателя 14 сигнал равен нулю.
Если имеется наклон центральной ахроматической полосы относительно щели, диафрагмы, то сигналы на выходе детекторов 12 равны между собой по абсолютной величине, противоположны по знаку и не равны нулю. В этом случае на выходе сумматора 13 сигнал равен нулю, а на выходе вычитателя 14 появится удвоенный сигнал рассогласования.
При перемещении каретки 3 по направляющим 4 происходит наклон и параллельное смещение центральной ахроматической полосы относительно щели диафрагмы 7.
Сигналы рассогласования с выходов сумматора 13 и вычитателя 14 через усилители 16 воздействуют раздельно на корректирующие устройства 5 и 6, изменяющие положение каретки до тех пор, пока центральная ахроматическая полоса не расположится параллельно щели диафрагмы и пока не совпадут их оси симметрии.
Интерференционная система для коррекции непрямолинейности перемещения каретки, содержащая осветитель ахроматического света, интерферометр, каретку, на которой жестко закреплены оба основных зеркала интерферометра, направляющие, по которым перемещается каретка, горизонтальное и вертикальное корректирующие устройства, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации процесса коррекции, система снабжена щелевой диафрагмой, перекрывающей интерференционную картину, модулятором, жестко связанным с щелевой диафрагмой, источником модулирующих колебаний, соединенным с модулятором, расщепителем, разделяющим световой пучок после диафрагм на два пучка, двумя фотоэлектрическими преобразователями, установленными на пути световых пучков, двумя синхронными детекторами, одни входы которых электрически соединены с выходами фотоэлектрических преобразователей, а другие - с источником модулирующих колебаний, сумматором, один вход которого электрически соединен с выходом одного синхронного детектора, а другой - с выходом второго синхронного детектора, схемой вычитания, входы которой соединены с указанными выходами синхронных детекторов, двумя указателями, включенными соответственно в цепи сумматора и схемы вычитания, и двумя усилителями постоянного тока, электрически соединенными с вертикальным и горизонтальным корректирующими устройствами.
Авторы
Даты
1968-06-14—Публикация
1966-12-17—Подача