Следящая система для оптических интерферометров

 

О П И t: А-- N44 Å

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик н>720292

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 080475 (21) 2121634/18-25; Р ) М

О 01 В 9/02 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 050380, Бюллетень М 9 (53) УДК535. 854. (088. 8) Дата опубликования описания 050 380 (72) Автор изобретения

М.Н.Дубов (73 ) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (5 4 ) СЛЕДЯЩАЯ CHCTEMA ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ

ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ

Изобретение относится к оптикоинтерференционным устройствам и предназначено для автоматического йзмерения смещений интерференционных полос 5

Известна следящая система для оптических интерферометров,осуществляющая проектирование интерференционных полос на дискриминатор, выявление дискриминатором сигнала 10 рассогласования положения полос, стабилизацию положения полос на дискриминаторе .системой обратной связи и определение величины смещения полос по сигналу рассогласования в системе обратной связи (1} ..,Эта система имеет низкую чувствительность, поскольку в ней используЕтся незначительная доля световой энергии от интерференционной картины, что обусловлено выполнением дискриминатора в виде маски с двумя щелями, у которых установлены фотоприемники, а система обратной связи -25 в виде зеркального гальванометра, проектирующего интерференционную картину на дискриминатор и подключенного к фотоприемникам через дифференциальный усилитель. ЗО

Наиболее близким решением к предложенному является следящая система, содержащая дискриминатор положения интерференционных полос и подключен-ный к нему фотоэлектрический дифференциальный усилитель (21. Дискриминатор выполнен в виде двух растров, на которые проектируется интерференционная картина и которые позволяют увеличить чувствительность дискриминатора к смещениям интерференционных полос за счет полного использования энергии света от интерференционной картины.

К недостаткам известной следящей системы относится узкий динамический диапазон измеряеж х смещений, ограниченный. линейными размерами дискриминаToра.

Цель изобретения — увеличение чувствительности и расширение динамического диапазона следящей системы для оптических интерферометров.

Указанная цель достигается тем, что в предложенной следящей системе, содержащей дискриминатор положения интерференционных полос и под— ключенный к нему Фотоэлектрический дифференциальный усилитель, дискриминатор выполнен в виде прозрачно720292 отражающего растра и снабжен средством перемещения, которое через усилитель мощности и интегратор подключено к выходу дифференциаль— ного усилителя.

На чертеже показана схема следящей системы для оптических интерферометров.

Следящая система содержит гальванометр, включающий в себя зеркало

1, рамку 2, фокусирующую линзу 3; дискриминатор в виде прозрачноотражательного растра 4, коллиматоры

5, фотоприемники 6,7, дифференциаль— ный усилитель 8 балластное сопротивление 9, регистрирующее устройство

10, интегратор 11, усилитель мощности 12 и средство перемещения растра в виде серводвигателя 13 с индикатором 1 4. При этом последовательно включенные балластные сопротивления 9 и рамка 2 гальванометра соединены с выходом дифференциального усилителя, а последовательно включенные интегратор 11, усилитель мощности 12 и серводвигатель

13 подключены к входу усилителя 8.

Система работает следующим образом.

Сфокусированные линзой 3 лучи а и б, отражаясь от зеркала 1 гальванометра, интерферируют в плоскости растра 4. Часть света, отраженная растрсм, фокусируется на фотоприемнике 7, а часть света прошедшая через растр, фокусируется на фотоприемнике 6. Электрические сигналы с фотоприемников 6 и 7 поступают на дифференпиальный усилитель 8.

При смещении интерференционных полос вдоль решетки в рамке 2 гальванометра возбуждается ток, который поворачивает 3 ерк ало 1 так им о >ра— зом, чтобы скомпенсировать возник— шее смещение полос. Ток, протекающий через гальванометр, регистрируется устройством 10. Он является сигналом рассогласования, пропорционален углу поворота зеркала 1 и связан с измеряемой величиной смещения полос.

Лля расширения динамического диапазона измеряемых смещений полос сигнал с выхода усилителя 8 поступает на интегратор 11, а затем на усилитель мощности 12, который приводит в движение серводвигатель 13.

При значительных поворотах зеркала

1, т.е. при больших сдвигах полос, серводвигатель 13 перемещает растр

4 так, чтобы повернуть зеркало гальванометра в исходное полож ние, Перемещение растра фиксируется индикатором 14. При использовании изобретения диапазон регистрируемых перемещений интерференционных полос определяется числом штрихов в используемой решетке и составляет 10 полос. Быстродействие системы зависит от инерционности зеркального гальванометра

20 и может принимать значения от 0 до

100 Гц.

Формула изобретения

Следящая система для оптических интерферометров, содержащая дискриминатор положения интерференционных полос и подключенный к нему фотоэлектрический дифференциальный усилитель, о тлич ающа я с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и расширения динамического диапазона, дискриминатор выполнен в виде прозрачно-отража— тельного растра и снабжен средством перемещения, которое через усилитель мощности и интегратор подключено к выходу дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вали и Востром. Приборы для научных исследований, 1968, Р 9, с.59.

2. Воронцов Л.Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин. N ..,, Машиностроение, 1965, с.60-61 (прототип) .

720292

Составитель A.Èåäâåäåâ

Техред Н. Ковалев а Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Орловская

Заказ 10207/29 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4