Интерферометр для определения линейных перемещений объекта

 

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащий лазер, расщепитель светового луча, референтный отражатель, измерительный отражатель. связываемый с объектом, и фотоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения, расщепитель светового луча и референтный отражатель выполнены в виде единого блока, установленного по ходу световых лучей между лазером и фотоэлементами и содержащего пентапризму с одной полупрозрачной разделительной гранью и с двумя взаимно перпендикулярными зеркальными гранями, одна из которых параллельна полупрозрачной разделитeJ ьнoй грани. 2. Интерферометр по п. 1, отличающийся тем, что снабжен трехгранной прямоугольной призмой, примыкающей гипотенузной гранью к полупрозрачной разделительной грани пентапризмы. //

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(58 G 01 В 9 02 11 00

1, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:::

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3543526/1 8-28 (22) 25.01.83 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) В. Г. Парусимов, А. В. Полянский и Н. В. Беспалько (71)Главная астрономическая обсерватория

АН Украинской CCP (53) 631.715.1(088.8) (56) 1. Заявка Франции № 2375577, кл. G 01 В 9/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 643746, кл. G Ol В 9/00, 1975. (54) (57) 1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ П ЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащий лазер, расщепитель светового луча, референтный отражатель, измерительный отражатель, „„SU„„1154526 А связываемый с объектом, и фотоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, расщепитель светового луча и референтный отражатель выполнены в виде единого блока, установленного по ходу световых лучей между лазером и фотоэлементами и содержащего пентапризму с одной полупрозрачной разделительной гранью и с двумя взаимно перпендикулярными зеркальными гранями, одна из которых параллельна полупрозрачной разделительной грани.

2. Интерферометр по п. 1, отличающийся тем, что снабжен трехгранной прямоугольной призмой, примыкающей гипотенузной гранью к полупрозрачной разделительной грани пентапризмы.

1154526

Составитель Л. Лобзова

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Кассей

Заказ 2679/34

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерферометрам для определения линейных перемещений объекта.

Известен интерферометр для определения линейных перемещений объекта, содержащий лазер, референтный и измерительный отражатели, расщепитель светового луча, выполненный в виде куб-призмы с основной разделительной гранью, усилитель светового луча и фотоэлементы (lj.

Недостатком интерферометра является низкая точность определения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности иявляется интерферометр для определения линейных перемещений объекта, содержащий лазер, расщепитель светового луча, референтный отражатель, измерительный отражатель, связываемый с объектом, и фотоэлементы. Расщепитель светового луча выполнен в виде 20 куб-призмы с одной основной и двумя дополнительными полупрозрачными гранями (2j. г1едостатком известного интерферометра является большое количество входящих оптических элементов, что вызывает слож25 ность их взаимной юстировки, а также значительную чувствительность к вибрациям и, следовательно, снижает точность определения. елью изобретения является повышение 30 точности определения.

Г1оставленная цель достигается тем, что в интерферометре для определения линейных перемещений объекта, содержащем лазер, расщепитель светового луча, референтный отражатель, измерительный З5 отражатель, связываемый с объектом, н фотоэлементы, расщепитель светового луча и референтный отражатель выполнены в виде единого блока, установленного по ходу световых лучей между лазером и фотоэлементами и содержащего пентаприз40 му с одной полупрозрачной разделитель-. ной гранью и с двумя взаимно перпендикулярными зеркальными гранями, одна из которых параллельна полупрозрачной разделительной грани.

Кроме того, интерферометр снабжен трехгранной прямоугольной призмой, примыкающей гипотенузной гранью к полупрозрачной разделительной грани пентапризмы.

На чертеже изображена принципиальная схема интерферометра для определения линейных перемещений объекта.

Интерферометр содержит лазер 1, фотоэлементы 2 и 3, измерительный отражатель 4, расщепитель светового пучка и референтный отражатель, выполненные в виде единого блока, установленного по ходу световых лучей между лазером 1 и фотоэлементами 2 и 3 и содержащего пентапризму 5 с одной полупрозрачной разделительной гранью 6 и с двумя взаимно перпендикулярными зеркальными гранями 7 и 8, одна из которых параллельна полупрозрачной разделительной грани. К полупрозрачной грани 6 пентапризмы 5 примыкает гипотенузной гранью трехгранная прямоугольная призма 9.

Зеркальные грани 7 и 8 пентапризмы

5 выполняют роль референтного зеркала.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой луч 10 от лазера 1 попадает на пентапризму 5. Полупрозрачной разделительной гранью 6 падающий луч разделяется на измерительный 101 и опорный i02

Затем зеркальными гранями 7, 8, выполняющими роль референтного зеркала, и измерительным отражателем 4 лучи ioi u inz направляются на полупрозрачную разделительную грань 6 и собираются в точке P для интерференции. Полупрозрачная разделительная грань 6 формирует два интерференционных изображения, регистрируемые фотоэлементами 2 и 3. При этом взаимная разность фазовых углов фототоков составляет 90, что необходимо для определения направления линейного перемещения.

Внедрение трехгранной прямоугольной призмы 9 позволяет предохранить полупрозрачное покрытие разделительной грани

6 пентапризмы 5 и обеспечивает данное направление выходных лучей il и )y.

Испол ьзова ние изобретения обес пе чивает повышение точности определения за счет уменьшения количества элементов и повышения устойчивости к вибрации.

Это объясняется тем, что в предлагаемом устройстве погрешность определения обусловлена тепловым расширением в материале пентапризмы и, как следствие этого, нестабильностью положения референтного зеркала. В типичных случаях эта величина не превышает 0,01 мкм.