Поляризационный интерферометр

 

CQO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2972912/25-28 (22) 31.07.80 (46) 30 ° 06.83. Вюл. Р 24 (72) lO.В. Осипов и A.Ó. Умбетов . (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 535.542(088.8) (56) 1. Сб. Проблемы голографии,, И., )4ИРЭА, 1974, с. 4, 161-168.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 544861, кл. G 01 В 9/02, 1977 (прототип). (54) (47) ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ИНТЕРФЕРОNETP, содержащий последовательно установленные источник монохроматического излучения, светоделитель, оптический поляризационный блок и оптически с ним связанный регистрирующий блок, „.Я0„„1026001 А выполненный в виде двух ана;-.изаторов и двух фотоприемников, каждый из которых расположен эа соответствующим анализатором, отличающийся тем, что, с целью измерения также и углового положения объекта, оН снабжен плоским зеркалом, предназначенным для скрепления с объектом и установленным в ходе одного потока от светоделителя, и дифференциальным усилителем, входы которого соединены с выходами фотоприемников, а оптический поляриэационный блок выполнен в виде двух призм Дове иэ аниэотропного материала, склеенных основаниями таким образом, что их оптические осн параллельны между собой и расположены под углом 45о к плоскости склейки, и расположен под углом

60 к оптической осн интерферометра.

1026001

Изобретение относи2ся к измерительной технике и предназначено для ,измерения малых углов поворота объекта.

Известен поляризационный интерферометр, содержащий источник моно- » хроматического излучения, измерительную и наблюдательную ветви, которые состоят из системы зеркал и призм, установленных в соответствующем положении. Интерференция лучей возникает 10 при распространении светово о луча по кольцевому тонкопленочному диэлектрическому волноводу возбуждаемому лазерным излучением 1 .

Недостаток указанного интерферометра — сложность конструкции и невысокая точность определения угловых перемещений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущ.юсти является поляриэ ационный интерферометр, содер жаший последовательно установленные источник монохроматического излуче-. ния, светоделитель, оптический поля риэационный блок и оптически с ним связанный регистрирующий блок, выполненный в виде двух анализаторов и двух фотоприемников, каждый из которых расположен за соответствующим анализатором. Оптический поляриэационный блок выполнен в виде двоякопреломляюшей пластины и расположен перпендикулярно оптической оси (2 j, Недостатком известного интерферометра является невозможность измерения наряду с двойным лучепреломле- 3» нием также и углового положения объекта.

Цель изобретения — измерение также и углового положения объекта.

Укаэанная цель достигается тем, 40 что интерферометр, содержащий последовательно установленные источник монохроматического излучения, светоделитель, оптический поляризационный блок и оптически с ним связанный 4» регистрирующий блок, выполненный в виде двух анализаторов и двух фото=, приемников, KBKggitA из которых распо -i ложен за соответствующим аналиэато ром, снабжен плоским зеркалом, пРедназначенным. для скрепления с объектом и установленным в ходе одного потока от светоделителя, и дифферен циальным усилителем, входы кэторого соединены с выходами фотоприемников, а оптический поляризационный блок выполнен в виде двух призм Дове иэ анизотропного материала, склеенных основаниями таким образом, что их оптические оси параллельны между собой и расположены под углом 45о кэ 60 ппоскостн склейки, и расположен под углом 60о к оптической оси интерферометра.

На фиг. 1 представлена схема поляуизационного интерферометра; на

l фиг. 2 - схема оптического поляризационного блока.

Поляризационыый интерферометр содержит последовательно установленные источник 1 монохроматического излучения, светоделитель 2, оптический поляриэационный блок 3 (фиг. 2), выполненный в виде двух призм Дове из аниэотропного материала, склеенных основаниями таким образом, что их оптические оси параллельны между собой.и расположены под углом 45 к, плоскости склейки, расположенный под углом 60о.к оптической оси интерферометра, и оптически с ним сряэанный регистрирующий блок, выполненный в виде двух аналиэаторрв 4 и. 5 н двух фотоприемников 6 и 7, каждый иэ кото рых расположен за соответствумяяии анализатором, дифференциальный- усилитель 8, входы которого соединении с выходами фотоприемников 6 и 7, плоское зеркало 9, предназначенное для скрепления с объектом (не показан) и установленное в ходе одного потока от светоделителя 2.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой поток от,источника 1 монохроматического излучения разделяет ся светоделителем 2 на два потока одинаковой интенсивности, один из которых направляется на плоское зеркало 9 и, отражаясь, падает на оптический поляризационный блок 3, а другой поток, пройдя через светоделитель 2, также падает на блок 3, причем оба потока падают на входные грани блока 3 перпендикулярно. Каждый из потоков, падающих на передние грани оптического поляризациоииого блока 3, разделяется на два луча ортогональной поляризации: обыкновенный (О) и необыкновенный (e) (фиг. 1).

Обыкновенный луч поляриэован в плоскости, перпендикулярной главному се чению призмы дове, а необыкноаеинйй луч - в плоскости, совпадающей с главным сечением призмы Дове. Когда оптические оси в обеих призмах Дове расположены под углом 45 к плоскости склейки, то достигается наибольшая величина двоения лучей 0 и е и создаются удобства для работы с монохроматическими источниками, у которых выходящее излучение поляризовано в вертикальной плоскости. Расположение оптических осей в обеих призмах Дове, составляющих блок 3, таково, что они параллельны между собой и составляют угол 45 с плоскостью склейки, что создает условие формирования лучей

0 и е равной интенсивности, необходимое для получения интерференционной картины с максимальной контрастностью °

Обыкновенные лучи (о„, о ) выходят из оптического поляризационного

1026001

Оптическая

Оп пическая

DCb

Фиг. 2

Составитель H. Захаренко

Редактор Л. Филь Техред В.Далекорей Корректор О. Тигор

Заказ 4545/33 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета <"ССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектйая, 4 блока 3, претерпев полное внутреннее отражение на основаниях призм Дове, которые склеены между собой тонким слоем канадского бальзама,так как канадский бальзам имеет промежуточный показатель преломления . 5 не< пк < "о °

Необыкновенные лучи (е „, е ) проходят через блок 3, не претерпевая отклонения ° На выходе блока 3 между лучами о, е и е „, о2 соответственно 39 необходимо осуществить фотосмещение.

Так как обыкновенный и необыкновенный лучи поляризованы в ортогональных плоскостях, то с целью получения интерференции между ними в оба плеча интерферометра вводятся анализаторы

4 и 5, ориентированные параллельно основаниям призм Дове, которые попарно совмещают в пространстве волновые фронты лучей о и е, а фотоприемники

6 и 7 фиксируют интерференционные полосы и передают сигналы в дифференциальный усилитель 8. При любом незначительном повороте плоского зеркала 9 получается взаимное смещение интерференционных полос в обоих плечах поляризационного интерферомет ра. Дифференциальный усилитель 8 дает на выходе раэностный сигнал, пропорциональный разности сигналов, полученных от двух интерференционных карт ин.

Таким образом, использование дифференциального метода регистрации от двух интерференционных картин с максимальной контрастностью позволило измерять малые угловые повороты объекта.