Интерферометр для измерения линейных перемещений

 

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник излучения, оптически связанные коллиматор и светоделитель, два уголковых отражателя, каждый из которых установлен соответственно в одном из потоков от светоделителя, два фотоприемника, расположенных соответственно в каждом из потоков, отраженньк от уголковых отражателей , и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения измерений в труднодоступных условиях , он снабжен тремя многомодовыми световодами,- один из которых расположен между источником излучения и коллиматором, второй и третий световоды установлены соответственно в одном потоке излучения между светоделителем и фотоприемником , двумя линзами, каждая из которых расположена между светоде§ лителем и вторым и третьим световодами соответственно, и двумя зоиными пластинками Френеля, каждая из которых установлена в фокальной плоскости каждой линзы.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

09) (1И (594 С 01 9 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®СРгд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВ ЩЕТЕЛЬСТВУ 43Ngy pg (21) 3508829/25-28 (22) 05.11.82 (46) 07.12.85. Бюл. К 45 (71) Симферопольский государственный университет им. M.Â. Фрунзе (72) В.В. Нестеров и В.А. Первомайский (53) 531.715.1 (088.8) . (56) Квантовая электроника. Т.14, К 10, 1977, с. 2260-2262.

Коломийцов Ю.В; Интерферометры.

Л.: Машиностроение, 1976, с. 191-193. (54)(57) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник излучения, оптически связанные коллиматор и светоделитель, два уголковых отражателя, каждый иэ. которых установлен соответственно в одном из потоков от светоделителя, два фотоприемника., расположенных соответственно в каждом из йотоков, отраженных от уголковых отражателей, и блок регистрации, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения измерений в труднодоступных условиях, он снабжен тремя многомодовыми световодами, один из которых расположен между источником излучения .и коллиматором, второй и третий световоды установлены соответственно в одном потоке излучения между светоделителем и фотоприемником, двумя линзами, каждая из которых расположена между светоделителем и вторым и третьим световодами соответственно, и двумя .зоннымн пластинками Френеля, каждая иэ которых установлена в фокальной плрскости каждой линзы.

11966

20

30

1е Ва

) 1 й2f2 (2) воду 6 на коллиматор 2 где — оптическая разность хода в тоделителем 3 на два плечах интерферометра при поток отражается от записи зонной пластинки; ражателя 5 и сбивает- 1 — оптическая разность хода лителе 3 с потоком, в плечах интерферометра в уголкового отражате- процессе работы.

ы совмещенных потоков

Из (3) следует, что с фотоприемсоатветсэзепно на лин- ников 7 и 8, расположенных на выходе световодов, будут сниматься о м плоскостях линз 11 сигналы, сдвинут ые по фазе на 90 т интерференционные которые поступают на блок 15 регистеделение интенсивнос- рации, определяющую величину и нап50 описывается соотноше- равление перемещения.

Диапазон измеряемых интерферометром перемещений определяется соотЛ f у Yîmåíèåì 0 (й c—

2 а

Тираж 650, Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4

3(p)=), 1>assi —, f- 2у () (27 279 ь

ВНИИПИ Заказ 7553/38

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для проведения измерений под водой.

Цель изобретения — обеспечение возможности проведения измерений в труднодоступных условиях благодаря снабжению световодами.

На чертеже приведена схема устройства.

Интерферометр содержит источник 1 излучения, оптически связанные коллиматор 2 и светоделитель 3, два уголковых отражателя 4 и 5, каждый иэ которых установлен соответственно в одном иэ потоков от светоделителя 3, три многомодовых световода, один световод 6 расположен между источником 1 излучения и светоделителем 3, два фотоприемника

7 и 8, расположенные соответственно в каждом из потоков, отраженных от уголковнх отражателей 4 и 5, второй и третий световоды 9 и 10 установлены соответсчмеяно в одном яатоке излучения между источником 1 излучения и фотоприемниками .7 и 8, две линзы 11 и 12.

Линза 11 расположена между светоделителем 2 и световодом 10, а линза 12 — между светоделителем 3 и световодом 9, дне эенные -rmacxmaки 13 и М Френеля, каждая иэ которых установлена в фокальной плоскости каждой иэ линз 11 и 12, и блок 15 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 поступает по свето и делится све потока. Один уголкового от ся на светоде отраженным от ля 4. Две пар направляются зы 11 и 12.

В фок.альнь и 12 возникаю кольца, распр ти в которых нием

83. 2 где r — расстояние от оптической оси линзы;

3 — оптическая разность хода в плечах интерферометра;

f — фокусное расстояние линзы;

Я вЂ” длина волны излучения в вакууме.

Так как излучение на выходе многовходового световода представля.ет собой спекл-структуру, интерференционные кольца промодулированы спекл-структурой. При перемещениях световода 6 спекл-структура перемещается, но положение интерференционных колец остается неизменным при неподвижных отражателях 4 и 5. Для увеличения амплитуды интерференцнонного сигнала и получения сдвига по фазе на 90 между двумя снимаемыми интерференционными сигналами в фокальные плоскости линз 11 и 12 помещаются две зонные пластинки 13 и 14 Френеля.

Непосредственно за зонными пластинками 13 и 14 Френеля располага- ются торцы световодов 10 и 9 с радиусом световедущей жилы .е». Интерференционный сигнал U эа зонной пластинкой Френеля при выполнении условия имеет вид

35 „„1/ (Е-e00)a

//= " е " /е-е j,— " - и)

/е/11 е 5 ее| о, и