Устройство для отсчета дробной частипорядка интерференции стабильного интер-ферометра

 

Союз Советских

Соцкалнстическия

Ресйублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<в847012

4В= (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270779 (21) 2814689/18-25 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 15 07 81, Бюллетень Н9 2 6

Дата опубликования описания 150781 (51)М. Кл 3

G 01 В 9/02

Государственный комитет

СССР ко делам изобретений и открытий (53) УДК 535. 853 . 4 {088. 8) 1

В.И. Бобрик, А.A. Померанский и Ю.Ф. ТомашевсКИй

Ф .!. (I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

«»»

f («»

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЧЕТА ДРОБНОЙ ЧАСТИ

ПОРЯДКА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СТАБИЛЬНОГО

ИНТЕРФЕРОМЕТРА

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к интерференционным приборам, и может быть использовано для измерений длин волн, углов, оптических разностей хода.

Известно устройство отсчета дробной части порядка интерференции, состоящее из источника монохромати.ческого излучения, интерферометра

Фабри-Перо и регистрирующей системы на основе фотоэлектрического преобразователя перемещений (1).

Недостатком устройства является малая глубина модуляции в младших разрядах преобразователя и в связи с этим небольшая разрядность, а сле- довательно, малая точность °

Наиболее близким к предлагаемому является устройство отсчета дробной части порядка интерференции, содержащее параллельно установленные стабильный и перестраиваемый интерферометр с фотоприемниками на выходе н измеритель дробной части порядка интерференции (2).

Недостатком является ограниченная точность, определяемая условием резОнагиса в сферических интерферометрах, а также сложность дискретно-аналоговой приемно-регистрирующей системы.

Цель изобретения — увеличение точности измерений и упрощение конструкции.

Для достижения поставленной цели в устройстве отсчета дробной части порядка интерференции, содержащем параллельно установленные стабильный и перестраиваемый интерферометры с фотоприемниками на выходе и измеритель дробной части порядка интерференции, перестраиваемый интерферометр установлен между стабильным l5 интерферометром и его фотоприемником, iи в него введены усилитель-4opampoватель и ключ запуска, при этом выход фотоприемника стабильного интерферометра подключен к измерителю

20 дробной части непосредственно, а фотоприемиик сканирующего интерферометра подключен к нему через усилитель-формирователь и ключ запуска.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит иэ источника 1 монохроматического излучения, осветительной системы, состоящей иэ зер-. кал 2, фокусирующей линзы 3 и колли-.

30 матора 4, стабильного интерферо847012

5 (0

2S

Формула изобретения

$O

55 метра 5 Фабри-Перо, сканирующего интерферометра 6 Фабри-Перо, установленных параллельно друг другу, фотоприемника 7, установленного за общей частью апертуры интерферометров, фотоприемника 8, установленного эа свободной частЬю апертуры сканирующего интерферометра, выход этого фотоприемника соединен с входом усилителя-формирователя 9,выход которого соединен с входом ключа 10 запуска системы измерения дробной части по-. рядка интерференции сканирующего интерферометра 11, на входы которой подается сигнал с фотоприемника 7 и напряжение, пропорциональное изменению разности хода сканирующего интерферометра 6.

Устройство работает следующим образом.

Излучение монохроматического источника 1 зеркалами 2 расщепляется на два пучка, один из которых, проходя через линзу 3, преобразуется в расходящийся пучок, который освещает общую часть апертуры интерферометров 5 и 6. Другой пучок преобразуется коллиматором 4 в пучок с плоским волновым фронтом, который освещает свободную часть апертуры сканирующего интерферометра 6. Ин— тенсивность этих пучков, прошедших через интерферометры, регистрируется фотоприемниками 7 и 8.

Максимуму сигнала с фотоприемника

7 соответствует момент при сканировании интерферометра 6, когда угловые диаметры интерференционных колец обоих интерферометров равны. Максимуму сигнала с фотоприемника 8 соответствует момент при сканировании интерферометра 6, когда дробная часть порядка интерференции сканирующего интерферометра равна нулю. В момент максимума сигнала с фотоприемника 8 усилитель-формирователь 9 формирует импульс, открывающий ключ 10 запуска, и система 11 регистрирует величину, пропорциональную изменению разности хода (И )-интерферометра 6. При дальнейшем увеличении напряжения сканирования интерферометра 6 система 11 регистрирует величины Ц и U< соответствующие изменению разности хода в моменты максимумов сигнала с фотоприемника 7.

Дробная часть Я стабильного ийтерферометра выражается через эти величины как

Е=

U3 4

Точность измерения определяется точностью наведения на интерференционный максимум, например, при модуляционном наведении относительная погрешность лежит в пределах 10 —

10 . Увеличение светосилы максимально при равенстве разностей хода сканирующего и стабильного интерферометров, при этом регистрируемый поток составляет 1/N от падающего (Ч вЂ” острота аппаратной функции интерферометров) независимо от углового размера источника излучения. !

Таким образом, использование изобретения дает следующие преимущества: увеличение светосилы при использовании интерферометров Физо, увеличение светосилы по сравнению с известными устройствами регистра- ции независимо от углового размера источника излучения при использовании интерферометра Фабри-Перо; повышение точности по сравнению с известными устройствами отсчета дробной части порядка интерференции стабильного интерферометра.

Устройство для отсчета дробной части порядка интерференции стабильного интерферометра, содержащее параллельно установленные стабильный и перестраиваемый интерферометры с фотоприемниками на выходе и измеритель дробной части порядка интерференции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерений и упрощения конструкции, перестраиваемый интерферометр установлен между стабильным интерферометром и его фотоприемником, и в него введены усилитель-формирователь и ключ запуска, при этом выход фотоприемника стабильного интерферометра подключен к измерителю дробной части непосредственно, а фотоприемник сканирующего интерферометра подключен к нему через усилительформирователь и ключ запуска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 566147, кл. G 01 Х 3/16, 12.01 76.

2. Соломах Д.A., Торопов A.К.

Измерение длин волн лазеров. Квантовая электроника, т.4, 1978, М 8, с. 1646-1648 (прототип).

847012

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаэ 5461/60 филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Медведев

Редактор М. Бандура Техред С. Мигунова Корректор В. Бутяга