DE1909728A1

DE1909728A1 - Interferometrische Einrichtung

Info

Publication number: DE1909728A1
Application number: DE19691909728
Authority: DE
Inventors: Rando Joseph F; Bagley Alan S; Cutler Leonard S
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1969-02-26
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE1909728B2

Description

Interferometrische Einrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine interferometrische Einrichtung, welche ein Interferometer mit zwei optischen Wegen, von denen die Länge des zweiten bezüglich der des ersten veränderlich ist, enthält Insbesondere betrifft die Erfindung eine mit zwei optischen Frequenzen arbeitende interferometrische Einrichtung zur Längenmessung0 Es sind interferometrische Einrichtungen zur Längsnessung bekannt, die mit einer einz-igen optischen Frequenz arbeiten und daher Gleichspannungs,syßteme sind. Pas Auflösungsvermögen und die Zuverlässigkeit eines Gleichspannungssystems können durch (i/f)-Rauschen und Gleichspannungsverschiebungen sowie Temperaturgradienten, Luftturbulenz und der gleichen ernstlich beeinträchtigt- werden.
Bei einem Wechselspannungssystem sind die Einflüsse von Rauschen und Gleichspannungsverschiebungen vollständig ausgeschaltet und die Einflüsse d.er anderen Instabilitätsurachen, die oben erwähnt wurden, sind wesentlich geringer insbesondere da sie durch Kompensatonsverfahren, wie automatische Verstärkungsregelung und der gleichen herabgesetzt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine interferometrische Einrichtung anzugeben, die weniger störanfälli-g ist als die oben -erwahnten bekannten Interferometer. Insbesondere soll durch die Erfindung eine mit zwei Frequenzen arbeitende interferometrische Einrichtung angegeben werden, die sich für kontinuierliche Messungen von Anderungen der optischen Länge eines optischen Weges eignet und ein besonders hohes Auflösungsvermögen hat, Ein weiteres Ziel de.r Erfindung besteht darin, eine mit zwei Frequenzen arbeitende interferometrische Einrichtung anzugeben, bei der die Wellenlängeneinheiten bei der längenmessung durch Frequenzsynthese einfach in konventionelle Längeneinheiten, z.B. in Zentimeter umgewandelt werden können0 Gemäß der Erfindung wird dies bei einer interferometrischen Einrichtung,- welche ein Interferometer mit zwei optischen Wegen, von denen die Länge des zweiten bezüglich der des ersten veränderlich ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Interferometer eine Lichtquellenanordnung .optisch .derart gekoppelt ist, daß sich ein erster Teil eines- e-r-sten Lichtbündels mit einer ersten Frequenz längs des ersten optischen Weges und ein erster Teil eines zweiten Lichtbündels mit einer anderen Frequenz längs des zweiten optischen Weges ausbreitet, daß mit dem Interferonieter eine Mischeinrichtung zum Mischen der beiden ersten Teile-des ersten und zweiten Bündels unter Erzeugung eines Informationssignales gekoppelt ist, dessen Fre--quenz gleich der Differenz der Frequenzen des ersten Teiles des ersten Bündels, nachdem dieses den ersten optischen We; durchlaufen hat, und d.es ersten Teiles des zweiten Bündels, nachdem dieses .den zweiten optischen Weg durchlaufen hat , ist; Daß mit der Lichtwellenanordnung eine zweite Mischeinrichtung gekoppelt ist, um einen zweiten'Teil des ersten Bündels und einen zweiten Teil des zweiten Bündels unter Erze-ugung eines Bezugssignales zu Mlschen, dessen Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen der beiden Bündel ist, und datS mi't den beiden Mischeinrichtungen eine Ausgangsschaltung gekoppelt ist, die auf linderungen der Frequenz des Informationssignales bezüglich der Frequenz des Bezugssignales anspricht, während sich die optische Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der optischen Länge des ersten optischen Weges ändert, und die eine dieser Längenänderung entsprechende Anzeige liefert0 Bei den im folgenden noch näher erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist eine fotoelektrlsche Einrichtung vorgesehen, um einen ersten Teil eines ersten Laserlichtbündels mit einer ersten optischen Frequenz mit einem Teil eines zweiten Laserlichtbündels mit einer verschiedenen optischen Frequenz zu mischen, wobei ein elektrisches Bezugssignal erzeugt wird, d.as eine zählbare Zwischen- oder Differenzfrequenz hat0 Ein zweiter Teil des ersten Lichtbündels durchläuft einen optischen Weg fester Länge eines Interferometers während ein zweiter Teil des zweiten Laserlichtbündels einen optischen Weg veränderlicher Länge des Interferometers durchläuft. Nachdem diese zweiten Teile de-r beiden Laserlichtbündel die jeweiligen optischen Wege des Interferometers durchlaufen haben, werden sie durch eine zweite fotoelektri.sehe Einrichtung ge'-mischt, wobei ein elektrisches Vergleichssignal erzeugt wird, das dieselbe zählbare Zwischenfrequenz hat wie das;Bezugssignal, solange sich die optische Länge des in seiner Länge veränderlichen optischen Weges nicht ändert. Die Frequenzdifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem Verglei-chssignal wird durch einen reversierbaren Zähler gezählt, während sich' die optische Länge des veränderlichen Weges. ändert, um die Phasendifferenz zwischen diesen Signalen und'damit die Längenänderung des längenveränderlichen optischen Weges in Licht wel) enängeneinheiten anzuzeigen. Das auflösungsvermögen de-r' vorliegenden interferometrischen Einrichtung zur Längenmessung kann wesentlich erhöht werden und die Weilenlän-geneinheit, mit der die Längenmessung erfolgt, kann in eine übliche Längeneinheit, z.B. Zentimeter, umgewandelt werden, ind-em man die Frequenzen des Bezugssignals und des Ve,rgleichssignals jeweils mit einer bestimmten Zahl multipliziert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungs beispieles der Erfindung und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels . der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte interferomtetrische Einrichtung enthält eine Laserlichtquelle 10, die ein Lichtbündel 12 mit einer Frequenz fl emittiert und eine zweite Laserlichtquelle 14, die ein im wesentlichen paralleles Lichtbündel 16-mit einer Frequenz f2 emittiert, welche sich von der Frequenz fl um eine zählbare Zwischenfrequenz, z.B. 500 kHz,unterscheideto In den optischen Wegen dieser beiden parallelen Lichtbündel 12, 16 ist ein Strahlteile-r 18 eines Interferometers 20 -angeordn.et, durch den- parallele Teile 12a und 16a der Lichtbündel 12 bzwO 16 reflektiert werden während ein anderer Teil 12b des Licht,-bündels 12 zu einem ersten optischen Weg des Interferometers 20 durchg.elassen wird und ein anderer, paralleler Teil 16b des Lichtbündels 16 zu einem zweiten optischen Weg des Interferometers 20 durchgelassen wird. Der Strahlteiler 18 enthält einen 50% reflektierenden Spiegel 22 auf, der Vorderseit,e einer optisch ebenen Glasplatte 24, deren Vorder- .und Rückseite parallel sind und einen Winkel von etwa 45° mit einer Bezugsebene bildet, die von den im wesentlichen parallelen Lichtbündeln 1-2 und 16 senkrecht durchsetzt wird.
Im optischen Weg der parallelen reflektierten Teile 12a und 16a der Lichtbündel 12 und 16 i,5t ein fotoelektrischer De'tektor 26 angeordnet' der beispielsweise eine quadratische' Ansprechcharakteristik hat, um gleichpolarisierte Komponenten dieser reflektierten Teilbüundel zu mischeii und ein elektrisches Bezugssignal zu erzeugen, des eine Frequenz fR von z.B. 500 kHz entsprechend der Differenz der optischen Frequenzen der Licht,-biindel 12 und 16 hat. Die reflektierten Teile 12a und 16a ,d,er Lichtbündel 12 und'16 müssen bei der Ankunft-ami fotoalektrischen Detektor 26 im wesentlichen parallel verlaufen und sich auf einem Bereich der fotoempfindlichen Oberfläche des -Detektors 26 überlappen, damit sich die Komponenten mit der gleichen Polarisationsrichtung mischen und das elektrische Bezugssignal erzeugen0 In dem ersten optischen Weg des Interferometers, der vom durchgelassenen Teil 12b des Lichtbündels 12 durchlaufen wird, ist ein Reflektor 28 angeordnet um diesen durckgelassenen Teil längs dieses ersten optischen Weges in sich selbst zum Strahlteiler 18 zu reflektieren. Der Reflektor 28 enthält einen möglichst vollständig reflektierenden Spiegel 30, der auf der Vorderseite einer optisch ebenen Glasplatte 32 gebildet ist, welche parallele Vorder- und Rückseiten hat und möglichst senkrecht zum durchgelassenen Teil 12b des Bündels 12 verläuft0 Im zweiten optischen Weg des Interferometers, der vom durchgelassenen Teil 16b des Lichtbündels 16 durchlaufen wird, ist eine Reflektorvorrichtung 34 angeordnet, die diesen durchgelassenen Teil zur Rückseite des Reflektors 28 reflek-'tiert, von dem es wieder längs dieses zweiten optischen Weges zum Strahlteiler 18 reflektiert wird. Die Reflektorvorrichtung 34 besteht zOB. aus einer Ecke eines Glaswürfels mit drei aufeinander senkrecht stehenden reflektier.anden Flächen 36 und einer durchlässigen Fläche 38, die so angeordnet sind, daß ein durch die Fläche 38 einfallendes Lichtbündel unabhängig von der Einfallsrichtung wieder parallel zu dieser Richtung reflektiert wird. Die Reflektorvorrichtung 34 ist--verschiebbar, wie durch einen Doppelpfeil 40 angedeutet ist, sodaß die optische Länge' des zweiten optischen Weges des Interferometers.
20 geändert werden kann0 Die parallelen Lichtbündelteile 12b und 16b, die längs des ersten und zweiten optischen Weges des Interferomters zum Strahlteiler 18 reflektiert werden, werden durch den Strahlteiler 18 zum Teil reflektiert, wobei ihre Parallelität erhalten bleibt. Im optischen Weg dieser parallelen Li'ch'tbündelteile 1Zb- und 16b ist ein zweiter fotoelektrischer Detektor 42 ange'o'r'"'dnet-, der beispielsweise ebenfalls eine quadratische Kennlinie haben kann, um gleichpolarisierte Komponenten dieser Lichtbündelteile zu mischen und ein elektrisches Vergleichssignal zu erzeugen, dessen Frequenz fC gleich der Frequenz fR (500 kHz) des Bezugssignales ist, solange die Reflektorvorrichtung 34 nicht bewegt wird.
Der Ausgang des fotoelektrischen Detektors 26 ist mit einem Vorwärtszähleingang eines reversiblen 1-MHz-Zählers 44 -verbunden, um die Frequenz fR des Bezugssignales in positiver Richtung zu zählen, während der Ausgang des fotoelektrischen Detektors 42 mit dem Rückwärtszähleingang des Zählers 44 verbunden ist um die Frequenz c des Vergle-ichssignales in negativer Richtung zu zählen. Auf diese Weise integeriert der Zähler 44 zeitlich die Frequenzdifferenz + #f dieser Signale. Da f = d/dt =13dl/dt ist, ist die integrierte Frequenzdifferenz zwischen dem Bezugssignal und dem Vergleichssignal bei.Verschiebungen der Reflektorvorrichtung 34 gleich der Phasenänderung des Vergleichssignals bezüglich des Bezugssignals und damit der wanderung der optischen Länge des zweiten optischen Weges des Interferometers, die diese Phasenänderung verursacht hatte. Obwohl also die Frequenz fC des Vergleichssignals und die Frequenz fR des Bezugssignals gleich werden, sobald die Reflektorvorrichtung 44 zur Ruhe kommt, zeigt das am Ausgang 46 des reversiblen Zählers 44 liegende Signal fortlaufend die-Phasenänderung des zweiten optischen Weges des Interferometers bezüglich des ersten optischen Weges des Interferometers und damit die änderung der optischen Weglänge des zweiten optischen Weges in Lichtwellenlangeneinheiten an. Wenn beispielsweise ein Viertelwellenlängen-Interferometer 20 verwendet wird, verursacht eine Änderung der optischen Länge des zweiten optischen Weges des Interferometers um eine Viertelwellenlänge e-ine Änderung um einen Zyklus, d.h. um ein Hertz für eine Sekunde.
In der Frequenz tC des Vergleichssignals bezüglich dr Frequenz zur des Bezugssignals während die Reflektorvorrichtung 34 bewegt wird. Die Richtung der Anderung der optischen Länge dieses zweiten optischen Weges hängt davon ab, ob die Frequenz des Vergleichssignals größer oder kleiner als die Frequenz des des Bezugssignals ist.
Da dieses interferometrische System ein Wechselspannungssystem ist, wird es durch (1/f)-Rauschen oder Gleichspannungsverschiebungen nicht beeinflußt. Man kann außerdem im elektrischen Ausgangsteil des Systems Verfahren, wie eine automatische Verstärkungsregelung, anwenden, um Temperaturgradienten, Luftturbulenzen und andere Instabilitätsursachen zu kompensieren, die sonst die Stabilität und die Zuverlässigkeit des Systems ernstlich beeinträchtigen würden.
In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches einen Zweifrequenz-Einfachmode-Laser 50 enthält, der ein Lichtbündel liefert, welches eine erste Komponente 52 mit einer Frequenz f1 und eine zweite Komponente 54 mit einer Frequenz f2, die siehvon der Frequenz f1 um eine zählbare Zwischenfrequenz, wie etwa 500 kHz unterscheidet, umfaßt. Der Zweifrequenzlaser 50 kann einen Plasmaröhrenlaser mit beabstandeten Innenspiegeln ,enthalten, die innerhalb der Plasmaröhre einander gegenüber liegend und senkrecht zur Achse der Plasmaröhre so angeordnet sind, daß sie eine gleiche Verstärkung aller Polarisationsrichtungen erlauben. Längs der Plasmaröhre wird ein Magnetfeld derart überlagert, daß rechts bzwO links zirkular p,olaris-ierte Lichtkpmponenten 52 bzw. 54 verschiedener Frequenz entstehen. Da die Komponenten -52 und 54 sich sowohl in der Polarisation als auch in der Frequenz unterscheiden, können sie @ für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und Patentansprüche als getrennte parallele und sich überlappende Lichtbündel 52 und 54 angesehen, werden.
In einem von den parallelen und sich überlappenden Lichtbündeln 52 und 54 durchlaufenen optischen Weg ist ein Xisfichpolarisator 56 angeordne-t um die beiden Bünd,el zu mischen und jeweils mit einer gleichartigen Polarisationskomponente zu versehen. Die gleicharti-g polarisierten Kompon,e,nten werden durch einen fotoelektrischen Detektor, 26 gemischt, um ein elektrisches Bezugssignal mit einer Frequenz fR von 500 kHz, deren-Differenz der Frequenzen der Bündel 52 und 54 zu erzeugen.
In einem anderen optischen Weg, der durch die zirkularpolarisierten Lichtbündel 52 und 54 durchlaufen wird, ist ein Viertelwellenlängenplättchen 58 angeordnet, um die rechtszirkulare Polarisation des Lichtbundels 52-in eine horizontale lineare Polarisation und die linkszirkulare Polarisation'des Lichtbündels 54 in eine vertikale lineare Polarisation uzzuwandeln. In diesem zweiten optischen Weg ist außerdem ein Strahlteiler 60 eines Interferometers 48 angeordnet, der- einen Teil jedes Lichtbundels 52 und 54 längs eines ersten optischen Weges des Interferometers 48 reflektiert und einen anderen Teil jedes dieser Lichtbündel zu einem zweiten optischen Weg des Interferometers 48 durchläßt. Der Strahlteiler 60 enthält einen 50d0 reflektierenden Spiegel 62, der im Weg der parallelen und sich überlappenden Lichtbündel 52 und 54 auf der Rückseite einer optisoh ebenen Glasplatte 64 angeordnet ist, die parallele Vorder- und Rückseiten aufweist und in einem Winkel von etwa, 450 bezüglich einer Bezugsebene, die von den Bündeln 52 und 54 senkrecht durchsetzt wird, angeordnet ist.
In dem ersten optischen Weg des Interferometers, der von den reflektierten Teilen der Lichtbündel 52 und 54 durchlaufen wird, ist ein auf der Vorderseite der Glasplatte 64 gebildeter, möglichst vollständig reflektierend er Spiegel 66 angeordnet, um die reflektierten Teilbiindel 52a und 54a in einen Teil dieses ersten optischen Weges des Interferometers zu'reflektieren, der parallel zu einem ersten Teil des zweiten optischen Weges des Interferometers zu einem horizontal polarisiertes Licht durchlassenden Filter 68 verläuft, das in diesem Teil des ersten optischen Weges des Interferometers angeordnet ist. Das Polarisationsfil-ter 68 absorbiert den einfallenden Teil 54a des Lichtbündels 54 mit vertikaler Polarisation und läßt den einfallenden Teil 52a des Lichtbündels 52 mit horizontaler Polarisation durch. Im ersten optischen Weg des Interferometers ist auBeraem ein Reflektor 28 angeordnet, der den durchgelassenen, horizontal polarisierten Teil 52a des Lichtbündels 52 längs des ersten optischen Weges zum StrZllteiler 60 reflektiert.
Im ersten Teil des zweiten optischen Weges des Interferometers, der von den durchgelassenen Teilen der Lichtbündel 52 und 54 durchlaufen wird, ist ein Licht mit vertikaler Polarisation durchlassendes Polarisationsfilter 70 angeordnet,-das den einfallenden Teil 52b des horizontalpolarisierten- Lichtbündels 52 absorbiert und den einfallenden Teil 54b des vertika-lpolarisierten Lichtbündels 54 zu einer Reflektorvorrichtung 34 durchläßt, die ebenfalls' im zweiten optischen Weg des Interferometers angeordnet ist0 Die Reflektoranordnung 34 ist für eine translatorische Bewegung montiert, wie durch einen Doppelteil 40 angedeutet ist, sodaß die optische Länge des optischen Weges des Interferometers 48 geändert werden kann. Die Reflektoranordnung )4 reflektiert den vertikalpolarisierten durchgelassenen Teil 54b des Lichtbundels 54 längs eines im Abstand parallel verlaufenden zweiten Teiles des zweiten optischen Weges des Interferometers zur Rückseite des Reflektors 28, von dem her wieder längs des zweiten optischen Weges des Interferometers zum Strahlteiler 60 reflektiert wird.
Die Teilbündel 52a und 54b, die längs' les ersten bzwO zweiten optischen Weges des Interferometers zum Strahlteiler 60 reflektiert werden, werden von diesem teilweise durchgelassen und reflektiert, sodaß sie parallel zueinander und sich überlappend zu einem Mischpolarisator 72 gelangen. Der Mischpolarisator 72 mischt die parallelen und sich überlappenden Teilbündel 52a und 54b und verleiht diesen Bundeln jeweils Komponenten gleichartiger Polarisation. Diese gleichartig polarisierten Komponenten werden durch einen fotoelektrischen Detektor 42 gemischt um ein elektrisches Vergleich,ssignal mit einer Frequenz fo zu erzeugen, die gleich der Frequenz fR (500 kHz) des Bezugssignales ist, solange die Reflektorvorrichtung 34 nicht bewegt wird.
Wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, kann ein reversierbarer 1-MHz-Zähler 44 mit den Ausgängen der fotoelektrischen Detektoren 26 und 42 verbunden sein, um die Frequenz fR des Bezugssignales vorwärts und die Frequenz C des Vergleichssignales rückwärts zu zählen, während die Reflektoranordnung 34 bewegt wird, sodaß kontinuierlich die Änderung der Phase des zweiten optischen Weges des Interferometers bezüglich des ersten optischen Weges des Interferometers und damit die Änderung der optischen Weglänge dieses zweiten optischen Weges in Lichtwellenlängeneinheiten angezeigt werden.
Die Auflösung dieser interferometrischen Einrichtung kann, insbesondere für Längenmessungen, dadurch wesentlich verbes,sert werden, daß man zwischen den Ausgang des fotoelektrischen Detektors 26 und den Vorwärtszähleingang des Zählers, 44 eine Frequenzsynthetisiereinrichtung 74 und zwischen den Ausgang des Detektors 42 und den Rückwärtszähleingang des Zählers 44 eine zweite Frequenzsynthetisiereinrichtung 76 schaltet. Die Einrichtungen 74 und 76 vervielfachen die Frequenzen des Bezugs- und Vergleichssignales mit einer rationalen Zah P/Q, wobei P un.d Q ganze Zahlen sind und Q kleiner P ist0 Wenn also ein Viertelwellenlängeninterferometer 48 verwendet wird, erzeugt eine Änderung der optischen Weglänge des zweiten optischen Weges des Interferometers um nur Q/4P eine Einheitsänderung von einem Zyklus (d.h. von einem Hertz für eine Sekunde) in der Frequenz fC des Vergleichssignales bezüglich der Frequenz des Bezugssignales während die Reflektorvorrichtung -3'4 bewegt wird. Die Einrichtungen 74 und 76 können ferner dazu verwendet werden, die Wellenlängeneinheit mit der die Länge bzw.
Längenänderungen gemessen wird, in eine konvertionelle Längen-' einheit, zOBo das Zentimeter, umzuwandeln, indem die Frequenzen fR und fC des Bezugs- bzwO Ve-rgleichsslgnales mit einem entsprechenden Umrechnungsfaktor,X multipliziert werde.

Claims

Patentansprüche

1, Interferometrische Einrichtung, welche ein Interferometer mit zwei optischen Wegen, von denen die optische Länge des zweiten bezüglich der des ersten veränderlich ist, enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Interferometer (20, 48) eine Lichtquellenanordnung (10, 14; 50) optisch derart gekoppelt ist, daß sich ein erster Teil eines ersten Lichtbündels mit einer ersten Frequenz (f1) längs des ersten optischen Weges und ein ers'ter Teil eines zweiten Lichtbündels mit einer anderen Frequenz (f2) längs des zweiten optischen Weges ausbreitet, daß mit dem Interferometer eine Mischeinrichtung (42) zum Mischen der beiden ersten Teile (i2b, 16b; 52a, 54b) des ersten und des zweiten Bündels unter Erzeugung eines Informationssignales (fC) gekoppelt ist, dessen Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen des ersten Teiles des ersten Bündels, nachdem dieser den ersten optischen Weg durchlaufen hat, und des ersten Teiles des zweiten Bündels, nachdem dieser den zweiten optischen Weg durchlaufen hat, ist; daß nit der Lichtquellenanordnung eine zweite if'ischeinrichtung (26j gekoppelt ist, um einen zweiten Teil (12a, 52) des ersten Bündels und einen zweiten Teil (16b, 54) des zweiten Bündels unter Erzeugung eines Bezugssignales (f'R) ) zu mischen, dessen Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen der beiden Bünd-el ist, und daß mit den beiden Ifischeiniichtungen eine Ausgang schaltung (44) gekoppelt ist, die auf Änderungen der Frequenz des Informationsignales bezüglich der Frequenz des Bezugssignales anspricht, während sich die optische Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der optischen Länge des ersten optischen Weges ändert, und die eine dieser optischen Weglängenänderung entsprechende Anzeige liefert0 2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lichtquellenanordnung einen ersten Laser (10) zum Erzeugen des ersten Lichtbündels (12) sowie einen zweiten Laser (14) zum Erzeugen des zweiten Lichtbündels (16) enthält 7. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t , daß die Äusgangsschaltung einen reversierbaren Zähler (44) enthält, der mit der zweiten Mischeinrichtung (26) verbunden ist, um die Frequenz (fR) des Bezugssignales in der, einen Richtung zu zählen,,.und der mit der ersten Mischeinrichtung (42) verbunden ist, um die Frequenz (fC) des Tnformationssignales in der entgegngesetzten Richtung zu -zählen und um ein Maß für die Phasenänderung im zweiten optischen Weg bezüglich des ersten optischen Weges und damit ein MaB für die Änderung der optischen Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der optischen Länge des ersten optischen Weges zu liefern, 4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e ff n -z e i c h n e t , daß das Interferometer einen Strahlteiler (24) enthält, der im Weg der beiden Laserlichtbündel (12, 16) angeordnet ist, den ersten Teil (12b) des ersten Lichtbündels.

in den ersten optischen Weg und den ersten Teil (16.b) des zweiten Laserlichtbündels (16) zum zweiten optischen Weg durchläßt sowie den zweiten Teil (12a, 16a) dieser beiden Laserlichtbündel (12, 16) zur zweiten Mischeinrichtung (26) reflektiert; daß im ersten optischen Weg eine erste reflektierende Vorrichtung (28) angeordnet ist, umden ersten Teil des ersten Laserlichtbündels längs des ersten optischen Weges zurück-zum Strahlteiler zu reflektieren, von dem es zur' ersten,Mischeinrichtung (42) reflektiert wird, und daß' eine zweite reflektiere.nde Vorrichtung (36) im zweiten optischen Weg.angeordnet ist, um den ersten Teil (16b) des- zweiten Laserlichtbündels längs des zweiten optischen Weges zum Strahlteiler zu reflektieren, von dem aus er ebenfalls zur ersten Mischeinrichtung gelangt, wobei die zweite reflektierende Vorrichtung (36) eihen Reflektor enthält, der zur Änderung der optischen Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der optischen Länge des ersten optischen Weges beweglich angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n,'n -z e i c h n e t , daß die Lichtquellenanordnung einen Laser (so) enthält, der ein erstes Lichtbündel mieiner ersten zirkularen Polarisation und einem hierzu paralleles und überlappendes zweites Lichtbündel einer anderen zirkularen Polarisation und einer anderen Frequenz liefert, daß mit dem Laser eine Viertelwellenlängenplättchen-Vorrichtung (58) optisch gekoppelt ist, um die zirkular polarisierten Lichtbündel in linear polarisierte Lichtbündel mit aufeinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen umzuwandeln.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e n n -z e i c h n e t , daß die Lichtquellenanordnung einen Laser enthält, der ein erstes Lichtbündel mit einer ersten Polarisation und ein paralleles sowie überlappendes zweites Lichtbündel mit einer anderen: Polarisation liefert, wobei die beiden Lichtbündel verschiedene optische Frequenzen aufweisen.

7o Einrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t , daß der erste optische Weg eine Vorrichtung (68) enthält, die im wesentlichen nur Licht der ersten Polarisation durchläßt und daß der zweite optische Weg eine Vorrichtung (70), die im wesentlichen nur Licht der anderen Polarisation durchläßt, enthält, wobei im wesentlichen nur der erste Teil des ersten Laserlichtbündels den ersten optischen Weg vollständig durchläuft und im wesentlichen nur der erste Teil des zweiten Laserlichtbündels den zweiten optischen Weg vollständig-durchläuft, daß die erste Mischeinrichtung eine Vorrichtung (72) enthält, um die ersten Teile des ersten und zweiten Laserlichtbündels jeweils mit einer Komponente gleichartiger Polarisation zu versehen, und daß die zweite Eischeinrichtung eine Vorrichtung (56) enthält, um die zweiten Teile der beiden Laserlichtbündel jeweils mit einer Komponente gleichartiger Polarisation zu versehene 8. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h gte k e n n -z é i c h n e t , daß die Ausgangsschaltung einen reversiblen Zähler (44-) enthält, der mit der zweiten Mischeinrichtung (26) so verbunden ist,-daß er die Frequenz (fR) des Bezugssignals in der einen Richtung zählt und der mit der ersten Mischeinrichtung (42) so verbunden ist, daß er die Frequenz (fC) des Informationssignales in der entgegengesetzten Rich-.tung zählt und ein Maß für die Phasenänderung des zweiten optischen Weges bezüglich des ersten optischen 'eeges-und damit ein Maß der Änderung der optischen Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der des ersten optischen eges lieferte 9. Einrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Interferometer einen Strahlteiler (64) enthält, der im Weg der beiden Laserlichtbündel angeordnet ist, den ersten Teil des ersten Laserlichtbündels in den ersten optischen eg reflektiert und den ersten Teil des zweiten Laserlichtbündels in den zweiten optischen Weg durchläßt, daß im ersten optischen Weg eine erste reflektierende Vorrichtung (28) angeordnet ist, um den ersten Teil des ersten Laserlichtbündels vom Strahlteiler längs des ersten optischen Weges zum Strahlteiler und dann zur ersten Mischeinrichtung zu reflektieren, und daß im zweiten optischen Weg eine zweite reflekt1erende Vorrichtung (34) montiert ist, um den ersten Teil des zweiten Laserlichtbündels vom Strahlteiler längs des zweiten optischen Weges zum Strahlteiler und von diesem, zur ersten Mischeinrichtung (72) zu reflektieren, wobei die zweite reflektierende Vorrichtung einen im zweiten op-tischen Weg beweglich gelagerten Rechtwinkelspiegel enthäl-t, um die optische Länge des zweiten optischen Weges bezüglich der des ersten optischen Weges zu ändern.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, da d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Strahlteiler (64) eine erste optische ebene Glasplatte mit parallelen Vorder- und Rückssiten enthält und einen teilweise reflektierenden Spiegel (62) aufweist, der auf der Rückseite der ersten Glasplatte im Weg des ersten und zweiten Laserlichtbündels angeordnet ist, um den ersten Teil'(52a) des ersten Laserlichtbündels längs des ersten optischen Weges zu reflektieren und den ersten Teil (54b) des zweiten Laserlichtbündels längs, zweiten optischen Weges durchzulassen, daß die erste reflektierende Vorrichtung einen deflektor (28) und einen möglichst vollständig reflektierenden Spiegel (66)- auf der Vorderseite der ersten Glasplatte im Weg des ersten Teiles des ersten Laserlichtbündels enthält, welcher durch den teilweise reflektierenden Spiegel reflektiert wurde und zu dem Reflektor (28) längs eines Teiles des ersten optischen Weges reflektiert wird, der ilr. wesentlichen parallel zu einem ersten Teil des zweiten optischen Weges verläuft, daß, die zweite reflektierende Vorrichtung den Reflektor (28) umfaßt, wobei der Rechtwinkelspiegel (34) den ersten Teil des ersten Laserlichtbündels, der im ersten Teil des zweiten optischen Weges zum Reflektor verläuft, längs eines beabstandeten und parallelen' zweiten Teiles des zweiten optischen Weges reflektiert, und daß der Reflektor eine zweite optisch ebene Glasplatte-mit parallelen Vorder- und Rückseiten'enthält und einen möglichst vollständig reflektierenden Spiegel aufweist, der auf der Vorder- oder Rückseite der Glasplatte angeordnet ist, und den ersten Teil des ersten Laserlichtbündels längs des ersten optischen Weges und den ersten Teil des zweiten Laserlichtbündels längs des zweiten optische'n Weges reflektiert0 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Mischeinrichtung (42) mit der kusgangsschaltung (44) über eine erste Brequenzsynhetisiereinrichtung (76 gekoppelt ist, die die Frequenz (f) des Informationssignales mit einem bestimmten Faktor multipliziert, und daß die zweite Mischeinrichtung (36) mit der Ausgangs,schaltung (44) über eine zweite Frequenz synthetisiereinrichtung (74) gekoppelt ist, die die Frequenz des des Bezugssignales mit dem genannten Faktor multipliziert.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daM die Ausgangs schaltung einen Vorwärts/ Rückwärts-Zähler enthält, der mit der zweiten Mischeinrichtung so verbunden ist, daß er die vervielfachte Frequenz des Bezugssignals in der einen Richtung zählt, und der mit der ersten Mischeinrichtung so verbunden ist, daß er-die vervielfachte Frequenz des Informationssignals in der entgegengesttzten Richtung zählt.

L e e r s e i t e