RU2554598C2

RU2554598C2 - Diffraction method of measurement of angular movements and device for its implementation

Info

Publication number: RU2554598C2
Application number: RU2013147867/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Иванов; Марьяна Дмитриевна Носова
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-06-27
Also published as: RU2013147867A

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: invention relates to the field of measuring equipment, namely to optical devices for measurement of small angular movements of object. The diffraction method of measurement of angular movements consists in that the object with the reflector installed on it is illuminated with the laser radiation and the radiation is directed through a slot, forming behind it Fraunhofer's diffraction pattern. By separating from this pattern by the second slot or by the diffraction lattice the fragment containing phase inversion lines of various orders the interferential bands are obtained using which the angular position of the object are determined. The device for monitoring of angular movements implementing the offered method contains optically connected and series placed a laser source, a beam-forming arrangement, an auxiliary mirror, a beam splitter, a reflector mounted on an object of measurement, two slots turned to the angle α with reference to each other and a photodetector. Meanwhile the second slot separated the fragment of the diffraction pattern with phase inversion lines of different orders.

EFFECT: improvement of accuracy and range of angular measurements, and also simplification of design and adjustment of the device implementing them.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к оптическим устройствам для измерения малых угловых перемещений объекта.The invention relates to the field of measuring equipment, namely to optical devices for measuring small angular displacements of an object.

Известны способы для измерения плоских углов, реализуемые с помощью автоколлиматоров (патент RU №2353960, МПК G02B 27/30, дата приоритета 19.11.2007 г., опубликован 27.04.2009 г.), состоящие из источника излучения, конденсора, марки, светоделителя, объектива, автоколлимационного зеркала и приемника излучения. Сущность автоколлимационного способа измерения заключается в том, что при повороте автоколлимационного зеркала, сопряженного с исследуемым объектом, происходит смещение изображения марки на приемнике, по величине которого определяется угол поворота объекта. Недостатком автоколлимационного метода является ограничение его разрешения разрешающей способностью объектива автоколлиматора. Сами автоколлиматоры имеют существенные габариты и сложную конструкцию.Known methods for measuring flat angles, implemented using autocollimators (patent RU No. 2353960, IPC G02B 27/30, priority date 11/19/2007, published 04/27/2009), consisting of a radiation source, condenser, brand, beam splitter, lens, autocollimation mirror and radiation receiver. The essence of the autocollimation measurement method is that when the autocollimation mirror coupled to the object under study is rotated, the image of the mark on the receiver is shifted, the magnitude of which determines the angle of rotation of the object. The disadvantage of the autocollimation method is the limitation of its resolution by the resolution of the autocollimator lens. The autocollimators themselves have significant dimensions and a complex structure.

Известны способы измерения малых угловых перемещений с помощью интерферометров (патент USA №4746217 от 24.05.1988; Z.Т. Ge, M. Takeda. A high precision 2-D angle measurement // Proc. SPIE. Vol.4778 (2002), p.277-287), которые, как правило, состоят из лазерного источника излучения, формирователя лазерного пучка, светоделителя, эталонного неподвижного зеркала, подвижного зеркала и блока регистрации интерференционной картины. Сущность интерференционного способа измерения угловых перемещений заключается в том, что при повороте подвижного зеркала изменяется разность хода в плечах интерферометра, в результате происходит смещение интерференционных полос. Недостатком интерференционных способов является трудность учета влияния на результат измерения ряда факторов, приводящих к изменению разности хода в ветвях интерферометра: вибрации, температурного расширения элементов конструкции интерферометра, изменения показателя преломления окружающей среды и т.д. Сами интерферометры имеют сложную конструкцию, требующую, при проведении высокоточных измерений, применения ряда дополнительных устройств для мониторинга положения узлов интерферометра и окружающей среды.Known methods for measuring small angular displacements using interferometers (US patent No. 4746217 from 05.24.1988; Z. T. Ge, M. Takeda. A high precision 2-D angle measurement // Proc. SPIE. Vol.4778 (2002), p.277-287), which, as a rule, consist of a laser radiation source, a laser beam former, a beam splitter, a reference fixed mirror, a movable mirror, and an interference pattern registration unit. The essence of the interference method for measuring angular displacements is that when the movable mirror is rotated, the travel difference in the arms of the interferometer changes, as a result, the interference fringes shift. The disadvantage of interference methods is the difficulty of taking into account the influence on the measurement result of a number of factors leading to a change in the path difference in the branches of the interferometer: vibration, thermal expansion of the structural elements of the interferometer, changes in the refractive index of the environment, etc. The interferometers themselves have a complex structure, requiring, when conducting high-precision measurements, the use of a number of additional devices to monitor the position of the interferometer nodes and the environment.

По совокупности признаков наиболее близким аналогом как по способу измерения угловых перемещений, так и по схеме измерительного устройства, принимаемым за прототип, является дифракционный способ измерения угловых перемещений и устройство, его реализующее (В.Н. Назаров, А.Е. Линьков. Дифракционные методы контроля геометрических параметров и пространственного положения объектов // Оптический журнал. 2002. Т.69. №2. С.76-81). Особенностью данного способа является использование линий инверсии фазы дифракционной картины - совокупности точек, в которых амплитуда дифракционной картины меняет знак. Сущность способа заключается в том, что щель освещают пучком когерентного излучения, и за ней в области дифракции Фраунгофера формируется дифракционная картина. В плоскость формирования дифракционной картины устанавливается вторая щель, центр которой совмещается с одной из линий инверсии фазы дифракционной картины. При выполнении этого условия за второй щелью в области дифракции Френеля формируется дифракционная картина с двумя максимумами одинаковой интенсивности. Если угол падения пучка на первую щель меняется, то линия инверсии фазы первичной дифракционной картины смещается относительно центра второй щели, и во вторичной дифракционной картине происходит перераспределение интенсивности в ее главных максимумах. Определив разность интенсивностей в максимумах, можно определить смещение линии инверсии. Дифракционный измеритель угловых перемещений состоит из лазерного источника излучения, устройства формирования пучка, светоделителя, поворотного зеркала, двух размещенных последовательно щелей, края которых параллельны друг другу, и приемника. Излучение лазера корректируется устройством формирования пучка с целью задания необходимого диаметра пучка и его расходимости и направляется на зеркало. Отразившись от него, лазерный пучок дифрагирует на щелях и формирует на секторном фотоприемнике дифракционную картину Френеля, по разности интенсивностей в максимумах которой можно определить угловые перемещения зеркала.According to the set of features, the closest analogue both to the method of measuring angular displacements and to the measuring device used as a prototype is the diffractive method of measuring angular displacements and the device that implements it (V.N. Nazarov, A.E. Linkov. Diffraction methods control of geometric parameters and spatial position of objects // Optical Journal. 2002. T. 69. No. 2. P.76-81). A feature of this method is the use of phase inversion lines of the diffraction pattern — a set of points at which the amplitude of the diffraction pattern changes sign. The essence of the method lies in the fact that the gap is illuminated with a beam of coherent radiation, and a diffraction pattern is formed behind it in the Fraunhofer diffraction region. A second slit is established in the plane of formation of the diffraction pattern, the center of which coincides with one of the lines of phase inversion of the diffraction pattern. When this condition is fulfilled, a diffraction pattern with two maxima of the same intensity is formed behind the second gap in the Fresnel diffraction region. If the angle of incidence of the beam on the first slit changes, then the phase inversion line of the primary diffraction pattern shifts relative to the center of the second slit, and the intensity is redistributed in the secondary diffraction pattern at its main maxima. Having determined the difference in intensities at the maxima, we can determine the shift of the inversion line. The diffraction angular displacement meter consists of a laser radiation source, a beam-forming device, a beam splitter, a rotary mirror, two slits placed in series, the edges of which are parallel to each other, and a receiver. The laser radiation is corrected by the beam forming device in order to set the required beam diameter and its divergence and is directed to the mirror. Reflecting from it, the laser beam diffracts through the slits and forms a Fresnel diffraction pattern on a sector photodetector, from which the angular displacements of the mirror can be determined from the intensity difference at the maxima.

Данный способ позволяет проводить измерения с погрешностью до ±0.2 угл. сек, а схема, его реализующая, является конструктивно простой и содержит минимум оптических деталей. Недостатком указанного способа является малый диапазон измерений (±40 угл. сек) из-за нелинейности выходного сигнала при больших смещениях линии инверсии. Точность ограничивается тем, что в качестве измеряемого параметра выступает разностный сигнал, который трудно измерить с погрешностью меньшей, чем 0.1%. Недостатком измерительного устройства, реализующего данный способ, является очень жесткий допуск на расстояние между приемником и второй щелью и сложность наведения на линии инверсии фазы.This method allows measurements with an error of up to ± 0.2 angles. sec, and the circuit that implements it is structurally simple and contains a minimum of optical parts. The disadvantage of this method is the small measurement range (± 40 arcsec) due to the nonlinearity of the output signal at large offsets of the inversion line. Accuracy is limited by the fact that the difference signal acts as a measured parameter, which is difficult to measure with an error of less than 0.1%. The disadvantage of the measuring device that implements this method is the very tight tolerance on the distance between the receiver and the second slit and the difficulty of pointing on the phase inversion line.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение качества угловых измерений и упрощение устройства, их реализующего.The task to which the invention is directed is to improve the quality of angular measurements and simplify the device that implements them.

Технический результат, полученный при решении поставленной задачи, выражается в увеличении точности и диапазона угловых измерений предлагаемым дифракционным способом, а также в упрощении конструкции и юстировки устройства, его реализующего.The technical result obtained by solving the problem is expressed in increasing the accuracy and range of angular measurements by the proposed diffraction method, as well as in simplifying the design and alignment of the device that implements it.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом дифракционном способе измерения угловых перемещений объекта, заключающегося в том, что объект с установленным на нем отражателем освещают излучением лазера и направляют излучение через щель, ширина которой удовлетворяет условию формирования ею дифракционной картины Фраунгофера $a \leq \sqrt{l λ}$

, где l - расстояние до плоскости формирования дифракционной картины, λ - длина волны излучения лазера, в результате выделения из этой дифракционной картины, установленной в месте ее формирования второй щелью, фрагмента, содержащего линию инверсии фазы, получают за этой щелью на расстоянии z=db/λ, где d - ширина пиксела ПЗС приемника, b - ширина второй щели, распределение световой интенсивности, новым является то, что выделение осуществляется второй щелью, установленной так, что выделяемый фрагмент содержит линии инверсии фазы разных порядков, в результате получают интерференционную картину в виде полос, по положению которых определяют угол поворота объекта.The specified technical result is achieved due to the fact that in the proposed diffraction method for measuring the angular displacements of an object, namely, that an object with a reflector mounted on it is illuminated by laser radiation and directs radiation through a slit whose width satisfies the condition for the formation of a Fraunhofer diffraction pattern

a \leq \sqrt{l λ}

, where l is the distance to the plane of formation of the diffraction pattern, λ is the laser radiation wavelength, as a result of extracting from this diffraction pattern, installed at the place of its formation by the second slit, a fragment containing the phase inversion line, get behind this slit at a distance z = db / λ, where d is the width of the pixel of the CCD of the receiver, b is the width of the second slit, the distribution of light intensity, new is that the selection is carried out by the second slit, set so that the selected fragment contains phase inversion lines of different orders, in The result is an interference pattern in the form of bands, the position of which determines the angle of rotation of the object.

Выделение фрагмента дифракционной картины, содержащего линии инверсии фазы разных порядков также может быть осуществлено с помощью синусоидальной амплитудной дифракционной решетки с шагом t=λl/a, что позволяет увеличить контраст полос интерференционной картины.The selection of a fragment of the diffraction pattern containing phase inversion lines of different orders can also be carried out using a sinusoidal amplitude diffraction grating with a step t = λl / a , which allows increasing the contrast of the fringes of the interference pattern.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для контроля угловых перемещений, содержащем оптически связанные и последовательно размещенные по ходу распространения излучения лазерный источник излучения, устройство формирования пучка, светоделитель, отражатель, закрепленный на поверхности контролируемого объекта, первую щель шириной a≤D/2, где D - диаметр падающего на щель лазерного пучка, формирующую дифракционную картину Фраунгофера на расстоянии l≥а ²/λ, где λ, - длина волны излучения лазера, вторую щель, установленную на расстоянии l за первой щелью, ширина которой должна удовлетворять условию b<λ1/а, и фотоприемник, отличающееся тем, что щели развернуты на угол 0.5≤α≤2 угл. град. относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной направлению распространения излучения, а вторая щель установлена так, что выделяет фрагмент дифракционной картины с линиями инверсии фазы разных порядков.The specified technical result is achieved due to the fact that in the device for controlling angular displacements containing optically coupled and sequentially placed along the propagation of radiation a laser radiation source, a beam forming device, a beam splitter, a reflector mounted on the surface of the controlled object, the first slit width a ≤D / 2, where D is the diameter of the laser beam incident on the slit, which forms the Fraunhofer diffraction pattern at a distance l≥ a ² / λ, where λ, is the laser radiation wavelength, the second slit, installed at a distance l behind the first slit, the width of which must satisfy the condition b <λ1 / a, and a photodetector, characterized in that the slots are deployed at an angle of 0.5≤α≤2 angle. hail. relative to each other in a plane perpendicular to the direction of radiation propagation, and the second slit is set so that it emits a fragment of the diffraction pattern with phase inversion lines of different orders.

Сущность предлагаемого дифракционного способа измерения заключается в том, что в плоскости регистрации формируется не ассиметричная дифракционная картина, а система интерференционных полос, смещение которых связано с углом поворота объекта зависимостью, близкой к линейной. Для формирования интерференционных полос нужно, чтобы ось второй щели пересекала несколько линий инверсии фазы первичной дифракционной картины, для чего требуется ее развернуть. Это возможно выполнить разворотом первой щели на угол α. Если выполняется условие l≥а ²/λ, где l - расстояние между щелями, а - ширина первой щели, λ - длина волны излучения, то расстояние между линиями инверсии фазы S₁ первичной дифракционной картины определяется из выражения S₁=λl/а.The essence of the proposed diffraction measurement method is that not an asymmetric diffraction pattern is formed in the registration plane, but a system of interference fringes, the displacement of which is related to the angle of rotation of the object by a dependence close to linear. For the formation of interference bands, it is necessary that the axis of the second slit intersect several lines of phase inversion of the primary diffraction pattern, for which it is necessary to deploy it. This can be done by turning the first slit at an angle α. If the condition l≥ a ² / λ is satisfied, where l is the distance between the slits, and is the width of the first slit, λ is the radiation wavelength, then the distance between the inversion lines of the phase S _{1 of the} primary diffraction pattern is determined from the expression S ₁ = λl / a .

При отсутствии между щелями фурье-обьектива для дифракционной картины не будет выполняться теорема о трансляции сигнала, и она будет разворачиваться на тот же угол, что и щель. Для того чтобы щель могла пересечь несколько линий инверсии фазы дифракционной картины, необходимо чтобы последняя имела значительный размер, что достигается увеличением диаметра освещающего пучка.If there is no Fourier lens between the slits, the signal translation theorem will not be fulfilled for the diffraction pattern, and it will unfold at the same angle as the slit. In order for the slit to be able to cross several lines of phase inversion of the diffraction pattern, it is necessary that the latter has a significant size, which is achieved by increasing the diameter of the illuminating beam.

Разворот первичной дифракционной картины приводит к амплитудно-фазовой модуляции сигнала на входе второй щели, ширина которой b не должна превышать расстояние между линиями инверсии фазы S₁, и к появлению дополнительной системы интерференционных полос во вторичной дифракционной картине с периодом, определяемым из выражения S₂=S₁/tg(α). Координатам минимумов этих полос соответствуют координаты пересечения оси второй щели с линиями инверсии фазы первичной дифракционной картины. Распределение интенсивности в дополнительной системе полос описывается выражением $I (y ") = I_{0}^{"} \sin {(π y " / S_{2})}^{2} / {(π y " / S_{2})}^{2}$

, а их ширина определяется значением угла α и периодом первичных полос S₁ и не зависит от расстояния между второй щелью и приемником.The reversal of the primary diffraction pattern leads to amplitude-phase modulation of the signal at the input of the second slit, the width of which should not exceed the distance between the phase inversion lines S ₁ , and to the appearance of an additional system of interference fringes in the secondary diffraction pattern with a period determined from the expression S ₂ = S ₁ / tg (α). The coordinates of the minima of these bands correspond to the coordinates of the intersection of the axis of the second gap with the inversion lines of the phase of the primary diffraction pattern. The intensity distribution in the additional system of bands is described by the expression

I (y ") = I_{0}^{"} \sin {(π y " / S_{2})}^{2} / {(π y " / S_{2})}^{2}

, and their width is determined by the value of the angle α and the period of the primary bands S ₁ and does not depend on the distance between the second slot and the receiver.

Смещение первичной дифракционной картины на расстояние ΔS₁ приводит к смещению интерференционных полос на ΔS₂=ΔS₁/tg(α). При малых углах α коэффициент преобразования перемещения Г=l/tg(α) достигает значения 100÷120.The shift of the primary diffraction pattern by the distance ΔS ₁ leads to a shift of the interference fringes by ΔS ₂ = ΔS ₁ / tg (α). At small angles α, the displacement conversion coefficient Г = l / tg (α) reaches 100 ÷ 120.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на Фиг.1 представлена схема формирования интерференционных полос за второй щелью, а на Фиг.2 схематично изображено предлагаемое устройство для измерения угловых перемещений.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of the formation of interference fringes behind the second slit, and Fig. 2 schematically shows the proposed device for measuring angular displacements.

Из Фиг.1 следует, что при развороте дифракционных полос 2 шириной S₁ в плоскости щели 1 за последней формируется интерференционная картина 3, полосы которой имеют ширину S₂ и ориентированы перпендикулярно полосам первичной дифракционной картины. Минимумы интерференционной картины соответствуют точкам пересечения центра щели и линии инверсии фазы n-го порядка.From figure 1 it follows that when the rotation of the diffraction bands 2 of width S ₁ in the plane of the slit 1 behind the last formed interference pattern 3, the stripes of which have a width of S ₂ and are oriented perpendicular to the bands of the primary diffraction pattern. The minima of the interference pattern correspond to the points of intersection of the center of the gap and the line of inversion of the nth order phase.

Предлагаемое устройство для измерения угловых перемещений (Фиг.2) содержит оптически связанные и последовательно размещенные лазерный источник 1, телескопическую систему 2, вспомогательное зеркало 3, светоделитель 4, установленный на объекте измерения отражатель 5, щели 6 и 7, ПЗС линейку 8. При этом щели 6 и 7 развернуты под углом α относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной направлению распространения излучения.The proposed device for measuring angular displacements (Figure 2) contains optically coupled and sequentially placed laser source 1, a telescopic system 2, an auxiliary mirror 3, a beam splitter 4, a reflector 5 mounted on the measurement object, slits 6 and 7, a CCD line 8. In this case slots 6 and 7 are rotated at an angle α relative to each other in a plane perpendicular to the direction of radiation propagation.

Устройство работает следующим образом. Лазерный пучок от источника 1 расширяется телескопической системой 2 и с помощью зеркала 3 и светоделителя 4 направляется на отражатель 5. Отраженный пучок дифрагирует на первой щели 6 и формирует дифракционную картину в плоскости второй щели 7. Пересечение второй щелью линий инверсии фазы дифракционной картины приводит к формированию в плоскости установки фотоприемника интерференционных полос. При повороте объекта на угол φ первичная дифракционная картина смещается на расстояние ΔS₁=2tg(φ)l, a интерференционные полосы во вторичной картине - на расстояние ΔS₂=2tg(φ)l/tg(α)≈2lφ/α. Смещение полос регистрируется ПЗС приемником 8, установленным в области главного максимума вторичной дифракционной картины на расстоянии z=db/λ, где d - ширина пиксела ПЗС приемника, от второй щели. Так, при развороте зеркала на 1 угл. сек при l=150 мм и α=2 град смещение интерференционной полосы составит 43 мкм, что значительно превышает размер пиксела современных ПЗС. Угол поворота отражателя связан со смещением интерференционной картины выражением φ=λ,М/2a, где М=ΔS₂/S₂ - смещение интерференционной картины в полосах.The device operates as follows. The laser beam from the source 1 is expanded by a telescopic system 2 and, using a mirror 3 and a beam splitter 4, is directed to the reflector 5. The reflected beam diffracts on the first slit 6 and forms a diffraction pattern in the plane of the second slit 7. The intersection of the phase inversion lines of the diffraction pattern by the second slit leads to the formation of in the plane of installation of the photodetector of interference fringes. When the object is rotated through an angle φ, the primary diffraction pattern shifts by a distance ΔS ₁ = 2tg (φ) l, and the interference fringes in the secondary picture shift by a distance ΔS ₂ = 2tg (φ) l / tg (α) ≈2lφ / α. The shift of the bands is recorded by the CCD receiver 8, installed in the region of the main maximum of the secondary diffraction pattern at a distance z = db / λ, where d is the pixel width of the CCD receiver from the second slit. So, when you turn the mirror 1 angle. sec at l = 150 mm and α = 2 deg, the shift of the interference band will be 43 μm, which significantly exceeds the pixel size of modern CCDs. The angle of rotation of the reflector is associated with the displacement of the interference pattern by the expression φ = λ, M / 2 a , where M = ΔS ₂ / S ₂ is the displacement of the interference pattern in the bands.

Достоинствами предложенного устройства по сравнению с аналогом являются:The advantages of the proposed device in comparison with the analogue are:

Отсутствие необходимости перед началом измерений совмещать центр второй щели с одной из линий инверсии фазы дифракционной картины;There is no need to combine the center of the second slit with one of the inversion lines of the phase of the diffraction pattern before starting the measurement;

Отсутствует необходимость точной установки приемника относительно второй щели;There is no need for accurate installation of the receiver relative to the second slot;

Возможность проведения абсолютных измерений благодаря наличию в интерференционной картине центральной полосы удвоенной ширины.The possibility of absolute measurements due to the presence in the interference pattern of a central band of doubled width.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить погрешность измерений до ±0.1 угл. сек и увеличить диапазон измерений до ±2 град. Увеличение точности обусловлено тем, что регистрируется смещение интерференционной полосы, а не разность интенсивностей в максимумах дифракционной картины. Увеличение диапазона измерения обусловлено отсутствием нелинейной зависимости между смещением линий инверсии фазы и смещением интерференционной полосы.The proposed method allows to reduce the measurement error to ± 0.1 ang. sec and increase the measuring range to ± 2 deg. The increase in accuracy is due to the fact that the shift of the interference band is recorded, and not the difference in intensities at the maxima of the diffraction pattern. The increase in the measurement range is due to the absence of a nonlinear dependence between the shift of the phase inversion lines and the shift of the interference band.

Результаты экспериментальной апробации подтверждают работоспособность предлагаемого способа и достижимость технического результата.The results of experimental testing confirm the efficiency of the proposed method and the attainability of the technical result.

Claims

1. A diffraction method for measuring the angular displacements of an object, namely, that an object with a reflector mounted on it is illuminated by laser radiation and directs radiation through a slit whose width satisfies the condition for the formation of a Fraunhofer diffraction pattern

a \leq \sqrt{l λ}

, where l is the distance to the plane of formation of the diffraction pattern, λ is the laser radiation wavelength, as a result of extracting from this diffraction pattern, installed at the place of its formation by the second slit, a fragment containing the phase inversion line, get behind this slit at a distance z = db / λ, where d is the pixel width of the CCD of the receiver, b is the width of the second slit, the distribution of light intensity, characterized in that the extraction is carried out by the second slit so that a fragment containing phase inversion lines of different orders is selected, as a result of Luciano interference pattern in the form of strips, at the position where the object is determined rotation angle.

2. The diffraction method for measuring the angular displacements of an object according to claim 1, characterized in that the fragment of the diffraction pattern is extracted using a sinusoidal amplitude diffraction grating.

3. A device for controlling angular displacements, containing a laser radiation source optically coupled and sequentially placed along the propagation of radiation, a beam-forming device, a beam splitter, a reflector mounted on the surface of the controlled object, the first slit width a ≤ D / 2, where D is the diameter of the incident the laser beam on the slit forming Fraunhofer diffraction pattern in the region l≥ and ² / λ, where λ - length of laser radiation, a second slit, mounted at a distance l for the first slot, wherein the width ave to satisfy b <λl / a, and a photodetector, characterized in that the slits are deployed on 0.5≤α≤2 angle ang. hail. relative to each other in a plane perpendicular to the direction of radiation propagation, and the second slit is set so that it emits a fragment of the diffraction pattern with phase inversion lines of different orders.