DD141440A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS - Google Patents
METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS Download PDFInfo
- Publication number
- DD141440A1 DD141440A1 DD21037879A DD21037879A DD141440A1 DD 141440 A1 DD141440 A1 DD 141440A1 DD 21037879 A DD21037879 A DD 21037879A DD 21037879 A DD21037879 A DD 21037879A DD 141440 A1 DD141440 A1 DD 141440A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- arrangement
- optical path
- path lengths
- measuring
- refractive indices
- Prior art date
Links
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
Das Verfahren und die Anordnung zur Bestimmung von optischen Weglängen und Bruchzahlen beinhaltet die Möglichkeit einer Präzisionslängenmessung in mittleren Längenbereichen auf. der Basis von Meßgeräten, bei denen eine Modulationsmeßanordnung mit einem Interferometer kombiniert wird. Die optische Weglänge wird dabei . als Produkt von Interferenzordnung und Lichtwellenlänge angegeben, wobei der ganzzahlige Anteil der Interferenzordnung nach einem Modulationsverfahren bestimmt wird. Zur praktischen Messung wird eine bekannte interferometrische Meßanordnung für.optische Weglängen durch eine modulierte frequenzstabile Lichtquelle und. eine elektronische Anordnung zum Vergleich der Phasen des aüsgesendeten und des an dem Meßobjekt reflektierten .Lichtstrahles ergänzt. Mit dem Verfahren können Entfernungen .in kurzer’Meßzeit auf etwa . 1o~3 χ genau vermessen werden.The method and the arrangement for the determination of optical Path lengths and fractions include the possibility of a Precision length measurement in middle length ranges. the base of measuring devices, in which a Modulationsmeßanordnung with a Interferometer is combined. The optical path length is thereby. indicated as product of interference order and wavelength of light, where the integer part of the interference order after a Modulation method is determined. For practical measurement is a known interferometric measuring arrangement for.optische Path lengths through a modulated frequency stable light source and. a electronic arrangement for comparing the phases of the emitted and the light beam reflected on the measurement object. With In the process, distances can be reduced to about. 1o ~ 3 χ be measured accurately.
Description
210 373210 373
Anwendungs gebiet der Erfindung;Field of application of the invention;
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung von optischen Weglängen und Brechzahlen nach dem interferometrischem Prinzip,The invention relates to a method and an arrangement for determining optical path lengths and refractive indices according to the interferometric principle,
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: ' Zur Vermessung größerer Strahlen werden modulierte Lichtquellen verbunden mit einem phasenmessenden Nachweis der reflektierten Strahlung verwendet. Die erreichbare Genauigkeit'liegt in der Größenordnung von 0,1 mm. Zur Vermessung kurzer Strahlen werden Zweistrahlinterferometer verwendet. Die erreichbare Genauigkeit ist dabei sehr hoch ( 0.001 ). Es besteht jedoch der Nachteil, daß die Messzeit und der Messaufwand sehr hoch sind, weil der Strahl von Null an durchgefahren und in Einheiten der Wellenlänge ausgedrückt werden muß. Bereits bei Längen in der Größenordnung von einem Meter weist deshalb das Interferometer erhebliche Nachteile auf, für Präzisionsmessungen im darüber liegenden Bereich ist es kaum geeignet. Characteristic of the known technical solutions: 'For measuring larger beams, modulated light sources connected with a phase-measuring detection of the reflected radiation are used. The achievable accuracy is on the order of 0.1 mm. For the measurement of short beams two-beam interferometers are used. The achievable accuracy is very high (0.001). However, there is the disadvantage that the measurement time and the measurement cost are very high, because the beam must be driven from zero and expressed in units of wavelength. Even with lengths of the order of one meter, therefore, the interferometer has significant disadvantages, for precision measurements in the area above it is hardly suitable.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine Längenmessung im mittleren Bereich mit einem vertretbaren Aufwand zu ermöglichen.The invention has the aim of enabling length measurement in the central region with a justifiable expense.
Darlegung desi Presentation of the i
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine%Anordnung ^u schaffen, die durch Kombination bekannter Verfahren eine Bestimmung von optischen Weglängen und Brechzahlen gestattet.The invention has for its object to provide a method and a % ^ arrangement, which allows by combining known methods, a determination of optical path lengths and refractive indices.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung von optischen Weglängen und Brechzahlen nach dem interferometrischem Prinzip erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels eines Modulations- und eines interferometrischen ' ' . Verfahrens die optische Weglänge als Produkt von Interferenzordnung und,Lichtwellenlänge angegeben wird, wobei der ganzzahlige Anteil der Interferenzordnung nach einem Modulations verfahren bestimmt wird«This object is achieved by a method for determining optical path lengths and refractive indices according to the interferometric principle according to the invention that by means of a modulation and an interferometric "'. Method the optical path length is given as the product of the order of interference and the wavelength of the light wave, the integer part of the interference order being determined by a modulation method. "
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung vorteilhaft, bei der in einer an sich bekannten interferometrischen Messanordnung für optische· Weglängen und Brechzahlen eine modulierte frequenzstabile Lichtquelle und eine elektronische Anordnung zum Vergleich der Phasen des ausgesendeten und des an dem Interferometerspiegel der Meßstrecke reflektierten Lichtstrahl vorgesehen sind.For carrying out the method according to the invention, an arrangement is advantageous in which a modulated frequency-stable light source and an electronic arrangement for comparing the phases of the light beam emitted and reflected at the interferometer mirror of the test section are provided in a per se known interferometric measuring arrangement for optical path lengths and refractive indices ,
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörige Anordnung ermöglichen also Präzisionslängenmessungen im mittleren Längenbereich, wobei durch Kombination eines Interferometers mit einer Modulationsmesszuordnung die Interferenzordnung direkt bestimmt und die zu vermessende Länge in Einheiten der Wellenlänge angegeben wild. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch größere. Strecken in kurzer Mess zeit auf etwa 10 -1 genau ver-The inventive method and the associated arrangement thus allow precision length measurements in the middle length range, wherein the interference order is determined directly by combining an interferometer with a modulation measuring assignment and the length to be measured in units of wavelength wild. With the method according to the invention can also larger. Stretch in a short measuring time to about 10 - 1 exactly
messen werden« to be measured «
Aus f ühjrungs^bj^ Das Wesen der Erfindung soll an einem in der Zeichnung . dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung näher erläutert werden.The essence of the invention is to be attached to one in the drawing. illustrated embodiment of an inventive arrangement will be explained in more detail.
34293429
Die von einem frequenzstabilisierten Laser 1 ausgehende Strahlung wird durch einen Modulator 2 moduliert. Die modulierte Strahlung trifft auf eine halbdurchlässige Teilerplatte 3 und wird dabei in einen Mess- und einen Vergleichsstrahl aufgeteilt. Der Meßstrahl gelangt zu einem am Meßobjekt befestigten Spiegel 4 und wird nach Reflexion zu der Teilerplatte 3 zurückgeführt. Zunächst wird ein Näherungswert für die länge L nach dem Modulationsverfahren durch Vergleich der Phase des am Spiegel 4 reflektierten Meßstrahles mit der Phase des Modulators bestimmt. ·. . The radiation emitted by a frequency-stabilized laser 1 is modulated by a modulator 2. The modulated radiation impinges on a semipermeable divider plate 3 and is thereby split into a measuring and a comparison beam. The measuring beam arrives at a mirror 4 attached to the measuring object and is returned to the splitter plate 3 after reflection. First, an approximate value for the length L is determined by the modulation method by comparing the phase of the measuring beam reflected at the mirror 4 with the phase of the modulator. ·. ,
Dazu wird der reflektierte Meßstrahl von der Teilerplatte auf einen fotoelektrischen Empfänger 5 geführt, dessen Signal auf einen mit dem Modulator 2 verbundenen Phasenmesser 6 gelangt. Aus diesem Wert für die Länge bestimmt ein Steuerrechner 7» der mit dem. fotoelektrischen Empfänger 5 und dem Phasenmesser 6 verbunden ist, einen Näherungswert für die Ordnung der Interferenz im Zweistrahlinterferometer, das durch einen weiteren Spiegel 8 gebildet wird.For this purpose, the reflected measuring beam is guided by the splitter plate on a photoelectric receiver 5, the signal reaches a connected to the modulator 2 phase meter 6. From this value for the length determines a control computer 7 »with the. photoelectric receiver 5 and the phase meter 6, an approximate value for the order of the interference in the two-beam interferometer, which is formed by a further mirror 8.
Im Zweistrahlinterferometer ist weiterhin vor dem Spiegel 8 ein mit dem Steuerrechner 7 verbundener Weglängenkompensator 9 angeordnet. Dieser Kompensator wird vom Wert Null zu wachsenden optischen Weglängen verschoben, bis hinter einem elektrischen Tiefpaßfilter am Empfängerausgang ein max. oder minimales Gleichlichtsignal auftritt. Aus der Stellung des !Compensators.9 kann mit Hilfe des Steuerrechners 7 der Bruchteil der InterferenzOrdnung bestimmt werden.In the two-beam interferometer, a path length compensator 9 connected to the control computer 7 is furthermore arranged in front of the mirror 8. This compensator is shifted from the value zero to growing optical path lengths until behind an electrical low-pass filter at the receiver output a max. or a minimum off-light signal occurs. From the position of the! Compensators.9 can be determined with the help of the control computer 7, the fraction of the interference order.
Mit einem ZO 2-Laser (Frequenzstabilität einige 10""-^) können auf diese V/eise Strecken von einigen Metern auf 10"*2 ium in kurzer Zeit genau vermessen werden.'Bei größeren Längen kann das Verfahren auf die Anwendung von zwei oder mehr Modulationsfrequenzen erweitert werden, um die Genauigkeit der Ordnungsbestimmung zu gewährleisten.With a ZO 2 laser (frequency stability a few 10 "" - ^), these distances can be accurately measured from a few meters to 10 "* 2 in a short time." For larger lengths, the method can be applied to the application of two or more modulation frequencies can be extended to ensure the accuracy of the order determination.
Claims (2)
und Brechzahlen nachdem interferometrischem Prinzip,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Modulations- und eines interferometrischen Verfahrens die optische Vifeglänge als Produkt von Interferenzordnung und Lichtwellenlänge angegeben wird, wobei der ganzzahlige Anteil der InterferenzOrdnung nach einem Modulationsverfahren "bestimmt wird.1 · Method for Determining Optical Path Lengths
and refractive indices according to the interferometric principle,
characterized in that by means of a modulation and an interferometric method, the optical Vifeglänge is specified as the product of interference order and wavelength of light, wherein the integer portion of the interference order is determined by a modulation method ".
und Brechzahlen eine modulierte frequenzstabile Lichtquelle und eine elektronische Anordnung zum Vergleich der Phasen des ausgesendeten und des an dem Interferometerspiegel der Meßstrecke reflektierten Lichtstrahl · vorgesehen sind.2. Arrangement for carrying out the method for the determination of optical path lengths and refractive indices, characterized in that in a known per se interferometry Chen measuring arrangement for optical path lengths
and refractive indices a modulated frequency-stable light source and an electronic arrangement for comparing the phases of the emitted and of the interferometer mirror of the measuring path reflected light beam · are provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21037879A DD141440A1 (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21037879A DD141440A1 (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD141440A1 true DD141440A1 (en) | 1980-04-30 |
Family
ID=5516304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD21037879A DD141440A1 (en) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD141440A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004037137A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-03-23 | Pmd Technologies Gmbh | Object`s distance measurement method, involves providing electrical reference signal to time-of-flight unit, mixing electromagnetic radiation falling on unit with reference signal and detecting delay time between signal and radiation |
| WO2007025398A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | Baumer Electric Ag | Phase discrimination device and method and phase discrimination method for use in an optical distance sensor |
-
1979
- 1979-01-08 DD DD21037879A patent/DD141440A1/en unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004037137A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-03-23 | Pmd Technologies Gmbh | Object`s distance measurement method, involves providing electrical reference signal to time-of-flight unit, mixing electromagnetic radiation falling on unit with reference signal and detecting delay time between signal and radiation |
| DE102004037137B4 (en) * | 2004-07-30 | 2017-02-09 | PMD Technologie GmbH | Method and device for distance measurement |
| WO2007025398A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-08 | Baumer Electric Ag | Phase discrimination device and method and phase discrimination method for use in an optical distance sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69725859T2 (en) | Measuring effects of the refractive index of a gas with different multiple interferometry (superheterodyne) | |
| DE3306709C2 (en) | ||
| EP1851504B1 (en) | Phase noise compensation for an interferometer measuring absolute distance | |
| DE2058064C3 (en) | Interferometric device for determining the composition of a substance | |
| DE4230345A1 (en) | LOW-COHERENCE OPTICAL REFLECTOR WITH OPTICAL GAIN | |
| DE102008033942B3 (en) | Fiber-optic multi-wavelength interferometer (MWLI) for the absolute measurement of distances and topologies of surfaces at a large working distance | |
| DE112012003271T5 (en) | High-resolution high-speed interferometry method and system | |
| DE2348272A1 (en) | EXTENSION METER | |
| EP0021148A1 (en) | Method and device for interferometric measurement | |
| EP1082580A1 (en) | Modulation interferometer and fiberoptically divided measuring p robe with light guided | |
| DE3609507A1 (en) | FIBER OPTICAL INTERFEROMETER | |
| DE69800326T2 (en) | Process for the production of an optical fiber with a certain dispersion averaged over its length | |
| DE4403021C2 (en) | High accuracy air refractometer | |
| EP3759421A1 (en) | Beam guidance in the interferometer | |
| DE19628200A1 (en) | Device and method for performing interferometric measurements | |
| DE2758149B1 (en) | Interferometric method with lambda / 4 resolution for distance, thickness and / or flatness measurement | |
| DE4335036C2 (en) | Interferometric device for measuring the position of a reflecting object | |
| DE10334350B3 (en) | Method for determining the refractive index in interferometric length measurements and interferometer arrangement therefor | |
| DE3528259A1 (en) | Method and device for interferometric length measurement using semiconductor lasers as light source | |
| DE102010062842B4 (en) | Method and device for determining the absolute position of an object | |
| DE4427352C1 (en) | High resolution distance measurement using FMCW laser radar | |
| DD141440A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR DETERMINING OPTICAL WAY LENGTHS AND BREAKING NUMBERS | |
| DE69202780T2 (en) | Method and device for interferometric absolute measurements of physical quantities. | |
| EP0316513B1 (en) | Single side band modulator | |
| DE69206297T2 (en) | Optical voltage detector. |