Интерференционный способ регистрации нулевого положения сканирующего зеркала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к интерферометрам для измерения углового положения объектов с отражающими поверхностями, и может быть использовано в метрологии, астрономии , приборостроении и точном машиностроении . Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешностей от деформации оптической системы. Отражающую поверхность, например зеркало, облучают измерительньм лучом интерферометра , получают интерференционную картину, преобразуют полученный от нее оптический сигнал в электрический и анализируют с помощью блока пьезоэлементов. Фазу опорного луча интерферометра изменяют не менее чем на 21Г с частотой, определяемой по формуле i 5 2со/ Д., где со - угловая скорость сканирования зеркала, Т - длина волны опорного луча, диаметр зоны анализа, выделяют огибающую электрического сигнала, а момент нулевого положения зеркала фиксируют по максимальному значению огибающей. 2 с.п. ф-лы, 2 ил, (Л ts9 СО о оо со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЪБЛИН..SU,» 123631 (gg 4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

21) 3729412/24-28

° ° °

22) 21.04.84 (46) 07.06.86. Бюл. У 21 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Г. Г. Добровольский, B. П Но сов и Ю. Ф. Матяш (53) 531.7(088.8) (56) Измерительная техника, 1976, 11 7, с. 29-31. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ НУЛЕВОГО ПОЛОЖЕНИЯ СКАНИРУЮЩЕГО ЗЕРКАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к интерферометрам для измерения углового положения объектов с отражающими поверхностями, и может быть использовано в метрологии, астрономии, приборостроении и точном машиностроении. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешностей от деформации оптической системы. Отражающую поверхность, например зеркало, облучают измерительным лучом интерферометра, получают интерференционную картину, преобразуют полученный от нее оптический сигнал в электрический и анализируют с помощью блока пьезоэлементов. Фазу опорного луча интерферометра изменяют не менее чем на

2 с частотой, определяемой по формуле f > 2a, ß ä. где Ю вЂ” угловая скорость сканирования зеркала, Ъ вЂ” длина волны опорного луча, <) — диаметр зоны анализа, выделяют огибающую электрического сигнала, а момент нулевого положения зеркала фиксируют по максимальному значению огибающей.

2 с.п. ф-лы, 2 ил.

363

Ф 12

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к интерферометрии для измерения углового положения объектов с отражающими поверхностями, и может быть исполь зовано в метрологии, астрономии, приборостроении и точном мазыностроении.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем исключения погрешностей от деформации оптической системы.

На фиг. 1 представлена схема устройства для регистрации нулевого положения сканирующего зеркала; на фиг. 2 — график зависимости выходного сигнала фотоприемника or углового положения сканирующего зеркала.

Устройство для регистрации нулевого положения сканирующего зеркала содержит лазер 1, интерферометр с опорным и измерительным плечами, которые образует светоделитель 2, в опорном плече интерферометра имеется зеркало 3, блок ч пьезоэлементов с электродами 5, зеркало 3 установлено на блоке 4 пьезоэлементов, управляемый источник 6 электрических колебаний, подключенный к электродам 5, фотоприемник 7, установленный на выходе интерферометра, и экстрематор 8, на входе которого установлен детектор (не показан). Регистрируется перемещение сканирующего зеркала 9.

Способ реализуют ". помощью предлагаемого устройства следующим эбразом.

Световой ноток лазера 1 делится светоделителем 2 на два луча — изме— рительный и опорный. Измерительный луч, отразившись от сканирующего зеркала 9, через светоделитель 2 попадает на фотонриемник 7. На него же попадает и опорный луч, отразившись от зеркала 3 и пройдя через светоделитель 2. При э" îì фаза опорного луча изменяется с частотой колебаний блока А пьезоэлементов, на который подается высокочастотное напряжение от источника 6 электрических колебаний. В результате ена фотоприемнике 7 будет фиксироваться изменяющаяся с частотой колебаний зеркала 3 интерференционная картина — бегущие полосы, период которых определяется углом

М наклона сканирующего зеркала 9.

Чем больше угол Ч, тем меньше период полос, а следовательно, н модуляция интенсивности светового потока, на-l3 3 дающего на фотоприемник 7. На выходе фотоприемника 7 формируется высокочастотный элеКтрический сигнал IJ (Ьиг. 2), амплитуда которого зависит

or угла о наклона зеркала 9. Детектором экстрематора 8 формируется низ.кочастотный электрический сигнал, уровень которого соответствует огибающей высокочастотных сигналов. В момент прохождения зеркалом 9 нулевого попожения экстрематором 8 будет зафиксировано максимальное значение низкочастотного сигнала (максимум огибающей) и выдан соответствующий сигнал (на другие устройства или индикатор). формула изобретения

Интерференционный способ регистрации нулевого положения сканируюшего зеркала, заключающийся в облучении зеркала измерительньи лучом интерферометра, получении интерференционной картины, преобразовании получечного от нее оптического сигнала в электрический и его анализе, о т л ич а и m, и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, фазу опорного луча интерферометра изменяют не менее чем на 2 с частотой 1 определяемой по формуле

Ь3 )

) где ) — угловая скорость сканирования зеркала;

Ъ вЂ” длина волны опорного луча

9 э — диаметр зоны анализа, выделяют огибающую электрического сигнала, а момент нулевого положения зеркала фиксируют по максимальному значению огибающей.

2, Устройство для регистрации нулевого положения сканирующего зеркала, содержащее лазер, интерферометр с опорным и измерительным плечами, фотсприемник, установленный на выходе иптерферометра, и регистратор, связан. ный с фотоприемником, о т л и ч а ю— щ e e с я тем, что, с целью новьппения очности измерений, оно снабжено блоком пьезоэлементов и управляемым источников электрических колебаний, соединенным с блоком пьезоэлементов, который скреплен с зеркалом опорного плеча интерферометра, а регистратор выполнен в виде экстрематора.

1236313

Составитель Е. Глазкова

Редактор А. Козориз Техред О.Сопко Корректор Е Сирохман

Заказ 3078/43 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,,ул. Проектная, 4