1
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано,, в частности, для измерения перемещений.
Известен измеритель перемещения, основанный на интерферометре Майкельсона tl3 .
Данный измеритель не обеспечивает высокую чувствительность измерения.
Наиболее близким k изобретению ;является измеритель перемещений,- содержащий источник монохроматического линейно-поляризованного света и последовательно расположенные на его пути призму Волластона, линзу, первое зеркало, фазовую пластину (четвертьволновую) и второе зеркало, и блок фотозлектрической регистрации
r2
Недостатком известного измерителя является малая чувствительность измерения.
Цель изобретения - повышение чувствительности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что измеритель снабжен последовательно расположенными между источником ьюнохроматического линейно-поляризо-, ванного .света и первым зеркалом светоделителем и второ.й фазовой пластиной, а зеркала установлены перпендикуляррю оси светового пучка.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема измерителя перемещения, на фиг. 2 - кривая эффективного коэффициента отражения 1% , интерферометра в зависимости от его оптической длины L .
Измеритель перемещений (фиг. 1)
10 содержит источник 1 монохроматического линейно-поляризованного света (например, одночастотный лазер с поляризатором) , светоделитель 2 многолучевой анизотропный отражающий
15 интерферометр, образованный зеркалами 3 и 4 и фазовыми пластинами 5 и 6, и блок 7 фотоэлектрической регистрации.. Зеркала 3 и 4 уста.новлены перпендикулярно оси светового пучка ис20точника 1 света и нанесены на фазовые пластины 5 и 6 (зеркало 3 нанесено на фазовую пластину 5, а зеркало 4 - на фазовую пластину б). Другие поверхности фазовых пластин 5 и б
25 просветлены. Пропускание светоделителя 2 выбрано таким, чтобы осуществлялась оптическая развязка между анизотропным отражающим интерферометром и источником 1 света. Величина ани-. 30 зотропии Э фазовой пластины 5, ориеитация ее оптической оси относительнс направления электрического вектора линейно-поляризованной падающей световой волны угол об и угол р) между оптическими осями фазовых пластин 5 и 6 связаны между собой следующими соотношениями . fcosQ.e otgfZrt-otgiZlb (tg26-coss|Ьх-1 Фазовая пластина 6 выбрана четвертьволновой. Коэффициент отражения зеркала 4 взят предельно близким к единице, а коэффициент отражения (г) зеркала 3 выбран в соответствии с требуемой чувствительностью согласно уравнения , где & L - величина измеряемого перемещения;% - длина волны источника 1 света; Ь R - изменение эффективного коэффициента отражения интер ферометра. Предлагаемый измеритель работает следующим образом. Излучение от источника 1 монохроматического линейно-поляризованного света, стабилизированного по частоте частично отражаясь от светоделителя 2, попсщает на анизотропный интерфе рометр, образованный .зеркалами 3 и ифазовыми пластинами 5 и 6. Отраже ная интерферометром волна в общем случае эллиптически поляризована. В зависимости от оптической длины интерферометра различны величины па раллельной (электричесйому вектору падающей волны) Ец и перпендикулярной Е, компонент электрического ве тара отраженной световой волны. При изменении оптической длины интерфер метра компоненты Е„ и Е, электрического вектора отраженной волны из меняются по величине см. участок а-в на фиг. 2, где эффективный коэф фициент отражения R / Ец/-, а Е//2 1 - EjJ , причем одна из них уменьшается, а другая - увеличивается. Анализируя соотношение интенсивностей этих компонент блок 7 фотоэлектрической регистрации (в соответствии с графиком фиг. 2) определяет перемещения одного зеркала интерферометра относительно другого. Таким образом измеряются изменения расстояния между точками, в которых закреплены зеркала 3. и 4. При таком расположении зеркал и введении дополнительной фазовой пластины имеет место многолучевая интерференция поляризованного света, что приводит к повышению чувствительности измери-г теля-перемещений. Предлагаемый измеритель позволит измерять перемещения в 10-100 раз (в зависимости от коэффициента отраж ния г зеркала 3) меньшие, чем наиболее чувствительные измерители перемещений, построенные на основе интерферометра Дайсона. Формула изобретения Измеритель перемещений, содержащий источник монохроматического линейно-поляризованного света и последовательно расположенные на его пути первое зеркало, фазовую пластину и второе зеркало, и блок фотоэлектрической регистрации, о. т л и чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, он снабжен последовательно расположенными между источником монохроматического линейно-поляризованного света и первым зеркалом светоделителем и второй фазовой пластиной, а зеркала установлены перпендикулярно оси светового пучка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 376653, кл. G 01 В 9/02, 1971. 2.Бутиков Е.И. и др. Измеритель перемещений. Оптико-механическая промьшшенность, 1975, 7, с. 3-5 (прототип).
I
y////////)f
.
я «r
ti
fe.2
