Способ измерения отрезков расстояний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения расстояний. Цель - увеличение производительности , упрощение процесса и расширение пределов измерений - достигается уменьшением влияния на процесс измерения соотношений частот модуляции и информационного сигнала. Пучок излучения делится на опорный и измерительный пучки и, отразившись от зеркал, сводится вместе. В измерительном пучке частотно модулируют фазу излучения, изменяют частоту модуляции до значения, при котором амплитуда переменной составляющей интерференционного сигнала равна нулю, измеряют частоту модуляции , а величину отрезка определяют по рассчитанной формуле. 1 ил. с SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1404812

m 4 G 01 В 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143735/24-28 (22) 04.11.86 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Институт физики АН БССР и Белорусский государственный университет им. В. И. Ленина (72) В. В. Машко, 3,. А. Войтович и А. И. Комяк (53) 531.71 (088.8) (56) Коронкевич В. П. и Ханов В. А. Современные лазерные интерферометры.— Новосибирск, Наука, 1985, с. !5 — 18. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТРЕЗКОВ

РАССТОЯНИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения расстояний. Цель — увеличение производительности, упрощение процесса и расширение пределов измерений — достигается уменьшением влияния на процесс измерения соотношений частот модуляции и информационного сигнала. Пучок излучения делится на опорный и измерительный пучки и, отразившись от зеркал, сводится вместе. В измерительном пучке частотно модулируют фазу излучения, изменяют частоту модуляции до значения, при котором амплитуда переменной составляющей интерференционного сигнала равна нулю, измеряют частоту модуляции, а величину отрезка определяют по рассчитанной формуле. 1 ил.

1404812

l(t)=l +l +2ß 7гсоз2л(К+д — з1п2л Х 30

Х(+ — )cos — — j, 2л Г где li, (г—

К— интенсивности измерительного и опорного пучков; 35 порядок интерференции в отсутствие модуляции; длина волны излучения; амплитуда модуляции фазы; измеряемое расстояние; скорость света. 40

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения отрезков расстояний.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения, повышение производительности и расширение пределов измерений — достигается путем уменьшения влияния на процесс измерения соотношений частот модуляции и информационного сигнала.

На чертеже представлена оптическая схема устройства, реализующего предлагае- 10 мый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Пучок излучения лазера расщепляется делительным зеркалом 2 на измерительный и опорный пучки. В измерительном пучке осуществляют фазовую модуляцию излучения, пропуская его через модулятор 3, который управляется источником 4 переменного сигнала с возможностью перестройки частоты. Частоту модуляции измеряют с по- ур мощью измерителя 5. Измерительный пучок отражается от зеркала 6, снова проходит через модулятор 3 и интерферирует с опорным пучком, отраженным от зеркала 7. Результирующий интерферирующий пучок регистрируется фотоприемником 8.

При модуляции фазы пучка с частотой v по гармоническому закону интенсивность

1(/) выходного сигнала равна

Изменяя частоту модуляции, подбирают такое ее значение v*, при котором за время двойного прохождения излучением измеряемого отрезка проходит полуцелое число m+

+ 1 (m — целое) периодов модуляций.

Поскольку излучение в измерительном пучке дважды подвергают фазовой модуляции, его фазовый набег на частоте v* модуляции равен нулю. Из формулы (1) также видно, что при значении частоты v, удовлетворяющем условию —" — -=(т+ — )л, величина I®

2лт "l

2 является постоянной, т. е. отсутствует переменная составляющая интерференционного сигнала на частоте v модуляции. Измеряемое расстояние находится из соотношения

l=(m+ Z ) ° °

Формула изобретения

Способ измерения отрезков расстояний, заключающийся в том, что пучок когерентного монохроматического излучения делят на опорный и измерительный, модулируют фазу измерительного пучка по периодическому закону, совмещают измерительный и опорный пучки, регистрируют интерференционный сигнал и определяют длину отрезка, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, упрощения процесса измерения и расширения пределов измерений, изменяют частоту модуляции от нуля до значения, при котором амплитуда А переменной составляющей интерференционного сигнала равна нулю, измеряют частоту

v модуляции при А=О, а длину 1 отрезка определяют по формуле (" + 2 )гр" с где с — скорость света;

m — число целых полупериодов модуляции за время прохождения излучением измеряемого отрезка.

1404812

Составитель A. Гордеев

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 3088/41 Тираж 680 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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