Двухлучевой интерферометр для измере-ния линейных перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

СоцнвлистнчЕских

Ресвублик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву в 284306 (22) Заявлено 020779 (21) 2790735/25-28 (53}М. Хл.З

G 01 В 9/02 с присоединением заявки Н9

Государственный комитет

СССР ио делам изобреееиий и открытий (23) Приоритет (Щ НВ 5 31 . 7: 5 31 . .14 (088.8) Опубликовано 230481. Бюллетень @15

Дата опубликования описания 230481 (12) Авторы изобретения

Ю.Н. Биенко, E,К. Чехович и (О.Г. Буров (11) Заявитель

Институт злектрОники АН Белорусской ССР (54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ линейиых неРемещений

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполу-,», зовано для измерения линейных перемещений с высокой степенью точности, в большом диапазоне измерительных величин.

Известен интерферометр Майкельсона для измерения линейных перемещений, содержащий основание, источник света, зеркала,светоделитель и наблюдательную систему f1).

Недостатком интерферометра является низкая точность измерений, ог раниченная двойным прохождением лучей в ветвях интерферометра, а также. чувствительностью интерферейционной картины к угловым перемещениям зеркала, связанного с измерительным объектом.

По основному авт. св. В 284306 известен также двух-лучевой интерферометр для измерения линейных перемещений, содержащий основание, источник света, зеркала, полупрозрачную пластину, две пары регулируемых между собой блоков отражательных призм, расположенных на основании во взаимно перпендикулярных направлениях, плоское зеркало с отверстием, установленное в одной из ветвей ин, 1 терферометра, и наблюдательную систему (21 .

Недостатком этого интерферометра является сравнительно низкая точность измерений, ограниченная числом отражений световых пучков в ветвях интерферометра, при котором не возникает значительных световых потерь,,О а также чувствительностью интерференционной картины к угловым перемещениям блоков отражательных призм в процессе измерения линейных переме. щений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что интерферометр снабжен двумя дополнительными парами регулируемых между собой блоков отражательных призм, выполненных идентично основным и установленных симметрично относительно каждой иэ них соответственно, тремя плоскими зеркалами с отверстиями, размещенными между регулируемыми блоками отражательных призм каждой иэ двух дополнительных пар и одной иэ основных пар соответственно аналогично размещению основного плоского зеркала с отверстием между регулируемыми блоками призм

823846

Части пучков, поступивших на вход ные грани пар блоков 11, 12 и 15, 16призм, проходят отверстия в плоских зеркалах 21 и 22 соответственно, и после многократных отражений от граней призм вновь объединяются на полупрозрачной пластине б, ннтерферируют между собой, а отраженные от одной иэ катентных граней светоделителя 23, поступают в наблюдательную систему 24.

Интерферометр работает следующим образом. 45

Пучок св ет а от л а з ера 4 делит с я полупрозрачной пластиной 5 на две части, одна нз которых падает на полупрозрачную пластину б, а другая, после отражения от зеркала 8 — на щ полупрозрачную пластину 7. Полупрозрачная пластина 6 делит подающий на нее пучок на две части, одна иэ которых поступает на входную грань пары блоков 15 н lá отражательных призм, а другая, после отражения от зеркала 9 - на входную грань пары блоков 11 и 12 отражательных призм.

Аналогично, полупрозрачная пластина 7 делит падающий на нее пучок на две части, одна нз которых поступает на входную грань пары блоков 17 и 18 отражательных призм, а другая, после отражения от зеркала 10 — на входную грань пары блоков 13 и 14 отражательных призм.

Формула изобретения

Двухлучевой интерферометр для измерения линейных перемещений по авт. св. Р 284306, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью поведения точ60 ности измерений, он снабжен двумя дополнительными парами регулируемый между собой блоков отражательных призм, выполненных идентично основным и установленных симметрично от65 носительно каждой иэ них соответствендругой основной пары, двумя полупрозрачными пластинами, установленными по ходу лучей перед входной гранью каждой иэ дополнительных пар регулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленным перед входной гранью каждой из основ1ных пар регулируемых блоков призм соответственно, и светоделителем, выполненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранями и установленным по ходу лучей перед наблюдательной системой.

На чертеже представлена принципиальна - схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит основание

1, установленные на нем каретки 2 и 3, лазер 4, полупрозрачные пластины 5, 6 и 7, плоские зеркала 8, 9 и 10, четыре пары регулируемых между собой блоков 11 и 12, 13 и 14, {)

15 и 16, 17 и 18 отражательных призм, четыре плоских зеркала 19, 20, 21 и 22 с отверстиями, сзетоделитель 23 и наблюдательную систему 24.

Каретки 2 и 3 имеют возможность перемещений во взаимно перпендикулярных направлениях. Блоки 12, 16 и

14, 18 призм, а также плоские зеркала 19, 20 и ?1., 22 с отверстиями установлены на каретках 2 и 3 соответственно. Блоки 11 и 15 призм установЛены по разные стороны от каретки 2, а блоки 13 и 17 призм по разные стороны от каретки 3. Блоки 11 и 12, 13 и 1.4, 15 и 16, 17 и 18 отражательных призм имеют механизм их регули- . ровки друг относительно друга соответственно (на чертеже не показаны).

Полупрозрачные пластины 6 и 7 установлены перед входными гранями пар блоков 15 и 16, 17 и 18 отражатель- 40 иых призм параллельно плоским зеркалам 9 и 10 соответственно.

Также части пучков, поступивших на входные грани пар блоков 13, 14 и 17, 18 при зм, проходят отверстия в плоских зеркалах 19 и 20 соответственно, и после многократных отра жений от граней призм вновь объединяются на полупрозрачной пластине 7, интерферируют между собой и, отразившись от другой катентной грани светоделителя 23, поступают в наб" людательную систему 24.

Другие части пучков, поступивших на входные грани пар блоков ll, 12 и 15, 16 призм, отражаются от плоских зеркал 21 и 22 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине б,-интерферируют и после отражения от катентной грани светоделителя 23,поступают в наблюдательную систему 24.

Таким же образом другие части пучков, поступивших на входные грани пар блоков 13 и 14,и 17 и 18 призм, отражаются от плоских зеркал 19 и

20 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине

7, интерфируют и после отражения от катентной грани светоделителя 23 поступают в наблюдательную систему

24. Получаемая ннтерференционная картина позволяет осуществлять грубый и точный отсчет линейных перемещений контролируемого объекта в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Применение предлагаемого интерфе.рометра позволяет повысить точность измерения линейных перемещений вдвое по сравнению с. известным и, кроме того, исключить ошибки измерения, связанные с угловыми перемещениями блоков призм в процессе их линейных переме ще ни й.

823846

Составитель О. Фомин

Техред Е.Гаврилешко Корректор В. Синицхая

Редактор Н. Кончицкая

Эаказ 2082/53

Тираж 642 Подпис ное

ВНИИПИ 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 но, тремя плоскими зеркалами с отверстиями,размещенными между регулируемыми блоками отражательных призм каждой из двух дополнительных пар и одной из основных пар соответствен- . но аналогично размещению основного плоского зеркала с отверстием между регулируемыми блоками призм другой основной пары., двумя полупрозрачными пластинами, установленными по ходу лучей. перед входной гранью каж) ой из дополнительных пар регулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленным перед входной гранью каждой из основных пар регулируемых блоков призм соответственно, и светоделителем, выполненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранями и установленным по ходу лучей перед наблюдательной системой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коломийцев Ю.В. Интерферометры.

И,, Машиностроение, 1976, с.53-55.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 284306, кл. G 01 В 9/02, 1971 (про-. тотип) .