Двухлучевой интерферометр для измере-Ния лиНЕйНыХ пЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B9/02 

(54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЬК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исиол зовдно для измерения линейных перемещений с высокой степенью точности в большом диапазоне измерительных величин.. ,

Известен интерферометрМайкельсона для измерения линейных перемещений, содержащий основание/ источник света, зеркала,светоделитель и наб- людательную систему 111.

Недостатком интерферометра является низкая точность измерений, ограниченная двойным прохождением лучей в ветвях интерферометра, а также чувствительностью интерференционной картины к угловым перемещениям зер-, кала, связанного с измерительным объектом.

По основному авт. св. 284306 известен также двух-лучевой интерферометр для измерения линейных перемещений, содержащий основание, источник света, зеркала, полупрозрачную пластину, две пары регулируемых между собой блоков отражательных призм, расположенных на основании во взаимно перпендикулярных направлениях, плоское зеркало с отверстием, установленное в одной из ветвей интерферометра и наблюдательную систему 2 .

Недостатком этого интерферометра является сравнительно низкая точность измерений, ограниченная числом отражений световых пучков в ветвях интерферометра, при котором не возникает значительных световых потерь, а также чувствительностью интерференционной картины к угловым перемещениям блоков отражательных призм в процессе измерения линейных перемещений.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигаемся тем, что интерферометр снабжен двумя дополнительными парами регулируемых между собой блоков отражательных прИзм, выполненных идентично основным и установленных симметрично относительно каждЬй из них соответственно, тремя плоскими зеркалами с отверстиями, размещенными между ре- . гулируемыми блоками отражательных призм каждой из двух дополнительных пар и одной из основных пар соответственно аналогично размещению основного плоского зеркала с отверстием между регулируемыми блоками призм другой основной пары, двумя полупрозрачными пластинами, установленными по ходу лучей перед входной гранью каждой из дополнительных пар регулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленным перед входной гранью каждой из основ Гных пар регулируемых блоков призм соответственно, и светоделителем, вы полненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранями и установленньюл по ходу лучейперед наблюдательной системой. На чертеже представлена принципиальнап-схема предлагаемого интерферометра . Интерферометр содержит основание 1, установленные на нем каретки 2 и 3, лазер 4, полупрозрачные пластины 5, 6 и 7, плоские зеркала 8, 9 и 10, четьфе пары регулируемых между собой блоков 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 отражательных приз четыре плоских зеркала 19 , 20, 21 к 22 с отверстиями, сзетоделитель 2 и наблюдательную систему 24. Каретки 2 и 3 имеют возможность перемещений во взаимно перпендикулярньах направлениях. Блоки 12, 16 и 14, 18 ПРИЗМ, а также плоские зеркала 19, 20 и 21 , 22 с отверстиями установлены на каретках 2 и 3 соотв ственно. Блоки 11 и 15 призм устано Лены по разные стороны от каретки 2 а блоки 13 и 17 призм по разные сто роны от каретки 3. Блоки 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 отражател ных призм имеют механизм их регулировки друг относительно друга соответственно (на чертеже не показаны) Полупрозрачные пластины 6 и 7 установлены перед входными гранялш пар блоков 15 и 16, 17 и 18 отражательных призм параллельно плоским зеркалам 9 и 10 соответственно. Интерферометр работает следующим образом. Пучок света от лазера 4 делится полупрозрачной пластиной 5 на две части, одна из которых падает на полупрозрачную пластину 6, а другая после отражения от зеркала 8 - на полупрозрачную пластину 7. Полупроз рачная пластина 6 делит подающий на нее пучок на две части, одна из которых поступает на входную грань пары -блоков 15 и 16 отражательных призм, а другая, после отражения от зеркала 9 - на входную грань пары блоков 11 и 12 отражательных призм Аналогично, полупрозрачная пласт на 7 делит падающий на нее пучок на две части, одна из которых поступает на входную грань пары блоков 17 и 18 отражательных призм, а другая после отражения от зеркала 10 - на входную грань пары блоков 13 и 14 отражательных призм. Части пучков, поступивших на входые грани пар блоков 11, 12 и 15, 16ризм, проходят отверстия в плоских еркалах 21 и 22 соответственно, и осле многократных отражений от раней призм вновь объединяются на олупрозрачной пластине 6, интерфеируют между собой, а отраженные от дной из катентных граней светодеителя 23, поступают в наблюдатедьую систему 24.. Также части пучков, поступивших на входные грани пар блоков 13, 14 и 17, 18 призм, проходят отверстия в плоских зеркалах 19 и 20 соответственно, и после многократных отра жений от граней призм вновь объединяются на полупрозрачной пластине 7, Интерферируют между собой и, отразившись от другой катентной грани светоделителя 23, поступают в наблюдательную систему 24. Другие части пучков, поступивших на входные грани пар блоков 11, 12 и 15, 16 призм, отражаются от плоских зеркал 21 к 22 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине 6,-интерферируют и после отражения от катентной грани светоделителя 23,поступают в наблюдательную систему 24. Таким же образом другие части пучков, поступивших на входные грани пар блоков 13 и 14, и 17 и 18 призм, отражаются от плоских зеркал 19 и 20 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине 7, интерфируют и после отражения от катентной грани светоделителя 23 поступают в наблюдательную систему 24. Получаемая интерференционная картина позволяет осуществлять грубый и точный отсчет линейных перемещений контролируемого объекта в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Применение предлагаемого интерферометра позволяет повысить точность измерения линейных перемещеннй вдвое по сравнению с. известным и, кроме того, исключить ошибки измерения, связанные с угловыми перемещениями блоков призм в процессе их линейных перемещений. Формула изобретения Двухлучевой интерферометр для измерения линейных перемещений по авт. ев. W 284306, отличающи йс я тем, что, с целью повьииения точности измерений, он снабжен двумя дополнительными парками регулируемыЗс между собой блоков отражательных призм, выполненных идентично основным и установленных симметрично от-. носительно каждой из них соответственHD, тремя плоскими зеркалами с отверстиями,размещенными между регулируемыми блоками отражательных призм каждой из двух дополнительных пар и одной из основных пар соответствен- . но аналогично размещению основного плоского зеркала с отверстием между регулируемыми блоками призм другой основной пары, двумя полупрозрачными пластинами, установленными по ходу лучей перед входной гранью.каж;цой из дополнительных пар регулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленным перед

входной гранью каждой из основных пар регулируемых блоков призм соответственно, и светоделителем, выполненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранями и установленным по ходу лучей перед на:блюдательной системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

O

1 284306, кл. G 01 В (прототип) .

/,

чи