Сканирующий интерферометр

Авторы патента:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре записи и считывания изображения сканирующим лазерным лучом. Цель изобретения - повышение точности регистрации угла поворота объекта за счет увеличения соотношения сигнал/шум. Луч лазера 1 фокусируется первым компонентов 2 коллиматора и делится на два расходящихся когерентных пучка с помощью дифракционной решетки 3. Пучки коллимируются вторым компонентом 4 коллиматора и фокусируются объективом 5 через дефлектор 6 на поверхности вогнутой дифракционной решетки 7. Отраженные К- ые дифракционные порядка от каждого пучка направляются по одному направлению на фотоприемник 8. Изменение углового положения дефлектора 6 ведет к изменению сигнала на выходе фотоприемника 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1733920 А1 (s1)s G 01 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(А)

l(p3 Ю (» )

О (21) 4754846/28 (22) 03.11.89 (46) 15.05.92. Бюл. ¹ 18 (71) Институт технической кибернетики

АН БССР (72) В.К. Ероховец, Ю.В, Ларченко и А.М. Леонов (53) 531.715.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1567868,,кл. G 01 В 9/02, 1990, (54) СКАНИРУЮЩИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре записи и считывания изображения сканирующим лазерным лучом. Цель

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре записи и считывания изображений сканирующим лазерным лучом.

Известен сканирующий интерферометр, содержащий последовательно оптически связанные лазер, систему формирования когерентных, пространственно разделенных пучков, дефлектор, интерферометр Майкельсона, частью которого являются уголковые отражатели, установленные на зеркале дефлектора, и фотоприемный блок, Недостатком известного интерферометра является нелинейность его шкалы.

Наиболее близким к предлагае лому по технической сущности является сканирующий интерферометр, содержащий последовательно оптически связанный лазер, формирователь пучков, состоящий иэ полупрозрачного и глухого зеркал, объектив, деизобретения вЂ” повышение точности регистрации угла поворота объекта за счет увеличения соотношения сигнал/шум. Луч лазера

1 фокусируется первым компонентов 2 коллиматора и делится на два расходящихся когерентных пучка с помощью дифракционной решетки 3. Пучки коллимируются вторым компонентом 4 коллиматора и фокусируются объективом 5 через дефлектор 6 на поверхности вогнутой дифракционной решетки 7, Отраженные Кые дифракционные порядка от каждого пучка направляются по одному направлению на фотоприемник 8, Изменение углового положения дефлектора 6 ведет к изменению сигнала на выходе фотоприемника 8. 1 ил. флектор, дифракционную решетку и фотоприемник, Недостатком известного устройства является сравнительно низкая точность, ограниченная влиянием дефектов дифракционной решетки, образующихся как в процессе ее изготовления, так и в процессе эксплуатации, и величиной соотношения сигнал/шум на фотоприемнике.

Целью изобретения является увеличение точности регистрации угла поворота объекта за счет уменьшения влияния дефектов дифракционной решетки и увеличения соотношения сигнал/шум на фотоприемнике, Указанная цель достигается тем, что сканирующий интерферометр, содержащий последовательно установленные лазер, объектив, дефлектор, предназначенный для связи с объектом, вогнутую дифракционную решетку и фотоприемник, снабжен колли1733920

55 матором, установленным между лазером и объективом, и дифракционной решеткой, установленной между компонентами коллиматора в плоскости, оптически сопряженной с вогнутой дифракционной решеткой. 5

На чертеже представлен сканирующий интерферометр.

Интерферометр содержит последовательно оптически связанные лазер 1, первый компонент 2 коллиматора, дифрак- 10 ционную решетку 3, второй компонент 4 коллиматора, объектив 5, дефлектор 6, вогнутую дифракционную решетку 7 и фотоприемник 8, причем центр вогнутой дифракционной решетки 7 совпадает с цен- 15 тром колебаний дефлектора 6, а дифракционная решетка 3 и вогнутая дифракционная решетка 7 расположены в оптически сопряженных плоскостях, которыми являются передняя фокальная плоскость второго 20 компонента 4 коллиматора и задняя фокальная плоскость объектива 5.

Выход фотоприемника 8 является выходом интерферометра, Устройство работает следующим обра- 25 зом.

Первый компонент 2 коллиматора фокусирует излучение лазера 1 на расстоянии 0> до дифракционной решетки 3,, которая разделяет его на два пучка, При 30 этом на выходе второго компонента 4 коллиматора формируется два когерентных пучка света, оси которых параллельны оптической оси, Объектив 5 и дефлектор 6 направляют указанные пучки на вогнутую 35 дифракционную решетку 7, где они образуют два полностью перекрывающихся световых пятна диаметром d. На вогнутой дифракционной решетке 7 световые пучки дифрагируют таким образом, что+1-й мак- 40 симум дифракции одного пучка и вЂ” k-й максимум дифракции другого пучка совпадают по направлению распространения. Эти максимумы направляются дефлектором 6 и объективом 5 на фотоприемник 8, где они 45 интерферируют между собой, При перемещении световых пучков по вогнутой дифракционной решетке 7. вызванное колебаниями зеркала дефлектора 6 положение светового пятна на фотоприемнике 8 остается неизменным, а интенсивность светового потока, попадающего на фотоприемник 8, изменяется, вызывая соответствующие изменения сигнала на выходе последнего.

Подсчет импульсов на выходе интерферометра позволяет определить положение световых пятен на вогнутой дифракционной решетке 7 и тем самым пространственное положение зеркала дефлектора 6, B предлагаемом устройстве в отличие от прототипа центры дифрагирующих пучков на вогнутой дифракционной решетке

7 совпадают и интерферирующие пучки распространяются по одному направлению независимо от расстояния между поверхностью этой решетки и перетяжкой дифрагирующих пучков д : Это позволяет увеличивать диаметр световых пятен d на вогнутой дифракционной решетке 7, не уменьшая ширины интерференционной полосы на фотоприемнике 8. Большой размер пятен на вогнутой дифракционной решетке

7 уменьшает влияние ее дефектов на форму выходного сигнала, а большая ширина интерференционной полосы, которая в предлагаемом устройстве может занимать всю площадь фотоприемника, позволяет полезно использовать большую часть энергии излучения лазера и тем самым повысить соотношение сигнал/шум.

Формула изобретения

Сканирующий интерферометр, содержащий последовательно установленные лазер, обьектив, дефлектор, предназначенный для связи с объектом, вогнутую дифракцион ную решетку и фотоприемники, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности регистрации угла поворота объекта, он снабжен коллиматором, установленным между лазером и объективом, и дифракционной решеткой, установленной между компонентами коллиматора в плоскости, оптически сопряженной с вогнутой дифракционной решеткой.

1733920

Составитель Ю.Ларченко

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор Н. Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1662 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Похожие патенты:

Интерферометр // 1728643

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к конструкциям интерферометров с дифракционными решетками , и может быть использовано при научных исследованиях и в производственных условиях для определения качества поверхностей изделий и неоднородностей в прозрачных средах

Способ получения интерферограммы контроля качества линз и объективов // 1716319

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, предназначено для контроля качества линз и объективов и может найти применение в производстве , занятом их изготовлением

Квазиоптический двухлучевой интерферометр латышева // 1716314

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам миллиметрового и субмиллиметрового диапазона, и может быть использовано для измерения амплитуд и фаз коэффициентов пропускания и отражения объектов

Голографический способ определения рельефа поверхности // 1714352

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при бесконтактном контролерельефа поверхности объектов с различной формой и степенью шероховатости голографическими методами

Интерференционное устройство для измерения линейных перемещений // 1714346

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения параметров линейных перемещений и может быть использовано для измерения: перемещений и отклонений от прямолинейности направляющих станков и машин

Способ получения интерферограммы для контроля качества линз и объективов // 1712779

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля качества линз и объективов

Интерферометр для контроля асферических поверхностей второго порядка // 1712778

Изобретение относится к измеритель^ ной технике и может быть использовано для технологического и аттестационного контроля вогнутых параболоидов и зллипсоидов, в том числе с большими относительными отверстиями, в оптическом приборостроении

Способ контроля формы вогнутых эллиптических поверхностей // 1712777

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле оптических деталей с вогнутыми зллиптическими поверхностями

Голографический способ оконтуривания рельефа поверхности // 1707469

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и бьпь использовано при бесконтактном контроле рельефа поверхности способами, основанными на использовании поглощающих сред

Способ измерения функции временной когерентности и устройство для его осуществления // 1705697

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптической интерферометрии , и может быть использовано для измерения функции временной когерентности(ФВК)

Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов // 2102700

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения с высокой точностью показателей преломления изотропных и анизотропных материалов

Звездный интерферометр майкельсона // 2103662

Устройство для автоматизированного измерения угловых величин // 2112208

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточных измерений малых угловых перемещений в специальных геодезических работах, в точных геофизических измерениях и при производстве крупногабаритных изделий в качестве контрольно-измерительной аппаратуры

Интерферометр для контроля формы поверхности выпуклых гиперболических зеркал // 2114390

Устройство для записи голографических интерферограмм // 2119644

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к двухэкспозиционной голографической интерферометрии, и может быть использовано при исследовании вибраций объектов, в том числе вращающихся, и других процессов

Устройство для измерения поверхностных характеристик // 2124701

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройству для измерения поверхностей и профилей с помощью интерферометрии

Способ обработки сигнала кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа (варианты) // 2130587

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании электронного блока обработки информации волоконно-оптического гироскопа, а также других датчиков физических величин на основе кольцевого интерферометра

Интерферометр перемещения // 2139496

Изобретение относится к интерферометрам и может быть использовано для абсолютного измерения линейной длины отрезков

Микрорезонаторный волоконно-оптический датчик концентрации газов // 2142114

Изобретение относится к волоконно-оптическим автоколебательным системам на основе микромеханического резонатора, возбуждаемого светом, и может быть использовано в системах измерения различных физических величин, например, концентрации газов, температуры, давления и др

Способ измерения квазипериода дифракционного распределения излучения от узкой щели // 2145054

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может использоваться в скоростных дифрактометрах