DE1909728C - Interferometnsche Einrichtung - Google Patents

Interferometnsche Einrichtung

Info

Publication number
DE1909728C
DE1909728C DE1909728C DE 1909728 C DE1909728 C DE 1909728C DE 1909728 C DE1909728 C DE 1909728C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
path
frequency
interferometer
bundles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Alan S Los Altos CaUf Cutler Leonard S Topsfield Mass Rando Joseph F Oakland Calif Bagley, (V St A)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Publication date

Links

Description

UIo vorliegende Erfindung betrifft eine interfere)« metrische Einrichtung mit einer Lichtquelle, die zwei Lieulhllndol verschiedener Frequenz licfort, einem Interferometer, in dem ein Teil des LichlbUndels der einen Frequenz einen ersten Strahlengang und ein Teil des Lichtbllndels der anderen Frequenz einen zweiten Strahlengang, dessen optische Lunge relntiv zu der des ersten Strahlonganges veränderbar ist, durchlaufen, einer Mischeinrichtung, die aus den
Gleichspnnnungsäystemen erwähnten StdreinflUsse, insbesondere da diese durch Kompensationsmußnuhmon, wie automatische Verstärkungsregelung u, dgl,, weitestgehend ausgeschaltet werden können. Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine interferomotrische Einrichtung anzugeben, die weniger störanfUllig ist als die obenerwUhnten bekannten Interferometer. Insbesondere soll durch die Erfindung eine mit zwei Frequen-
Teilbllndeln, nachdem diese die zugehörigen Strahlen- io zen arbeitende interferometrische Einrichtung angegilngc im Interferometer durchlaufen hüben, ein In- geben werden, die sich für kontinuierliche Messungen
von Änderungen der optischen Länge eines optischen Weges eignet und ein besonders hohes Auflösungsvermögen hut. . ,
is Gemiiß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer lerrr'rnmfitnsnliRn Einrichtung der einnangs genunn-
formationssignal erzeugt, dessen Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen der beiden Teilbiindel ist, und eine Ausgangsschaltung, der das Informationssignal von der Mischeinrichtung zugeführt ist.
Eine interferometrische Einrichtung der obengenannten Art ist aus der Zeitschrift »Naturwissenschaftliche Rundschau-, 22, Nr. 1, 1%'), S. 13, Abb. 8, bekannt. Es handelt sich dabei um ein soge-
interferometrischen Einrichtung der eingangs genann ten Art dadurch gelöst, daß ein zweites Teilbündel des einen Lichtbündels und ein zweites Teilbündel des anderen Lichtbündels einer zweiten Mischeinrichtung
nunntes »Laser-Tandem« zum Nachweis kleinster ao zugeführt sind, die ein Bezugssignal liefert, dessen Längenänderungen, bei dem die Ausgangsstrahlung Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen dieser zweier Helium-Neon-Laser über halbdurchlässige zweiten Teilbündel ist, und daß außer dem Infor-Spiegel überlagert und auf einen Foloelektronenver- mationssignal von der ersten Mischeinrichtung auch vielfacher gegeben wird. Die beiden Laser werden das Bezugssignal von der zweiten Mischeinrichtung so abgestimmt, daß ihre DifTerenzfrequenz, die im as der Ausgangsschaltung zugeführt ist, die auf Ände-Ausgangssignal des Vervielfachers auftritt, im Ton- rungen der Frequenz des Informationssignals bezügfrequenzbereich liegt und durch einen Oszillographen lieh der Frequenz des Bezugssignals anspricht, sichtbar oder auch durch einen Lautsprecher hörbar während sich die optische Länge des zweiten gemacht werden kann. Wird nun der Resonatorspie- Strahlenganges bezüglich der optischen Länge des gel des Meß-Lascrs etwas verschoben oder in den 30 ersten Strahlcnganges ändert, und die eine dieser Resonator zusätzlich ein Medium eingebracht, dessen optischen Weglänuenänderung entsprechende Anzeige Brechungsindex die optische Länge des Resonators liefert.
verändert, so ändert sich entsprechend die Frequenz Eine solche interferometrische Einrichtung zeichnet
des Lasers und damit auch die Diffeienzfrequenz. sich nicht nur durch Unempfindlichkeit gegen Störun-
Nachteilig an F.inrichtungen dieser Art ist, daß der 35 gen und hohes Auflösungsvermögen aus, sondern ereßbereich auf relativ kleine Strecken beschränkt ist lubt auch durch Frequenzsynthese die der inter
Meßbereich auf relativ kleine Strecken beschränkt ist, weil bei einer größeren Verschiebung des Resonatorspiegels des Meß-I.asers dessen Resonanzbedingungen verletzt und die Schwingungen aussetzen würden.
Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 3 4ύν 3<»*> eine Einrichtung zur Gesch*,>.'' ; ...··'·■/..^ be- -'"■'■'■ '·■■■ ; ■■■■, -:.·': '',;·!.:.prinzip arbeitet. Dabei wird mit zwei geringfügig verschiedenen Sendefrequenzen gearbeitet, und aus jeder der beiden Sende-
laubt auch durch Frequenzsynthese die der inter ferometrischen Messung zugrunde liegenden Wellenlängeneinhetten einfach in konventionelle Längeneinheiten, z. B. Zentimeter, umzuwandeln.
v.'citcrbildungen und Ausist »'aigen der Erfindung sind i-.i den Unteranspim ..·!> gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten
paralleles Lichtbündel 16 mit einer Frequenz /2 emittiert, welche sich von der Frequenz /, um eine zählbare Zwischenfrequenz, z. B. 5(K) kHz, unterscheidet.
frequcnzen wird mit der dazugehörigen empfangenen 45 Ausführungsbeispieles der Erfindung und
Frequenz ein Doppler- oder Schwebungssignal er- F i g. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten
zeugt. Beim einen Betriebszustand der Einrichtung Ausführungsbeispiels der Erfindung,
wird der Mittelwert der beiden Schwebungssignale Die in Fig. 1 dargestellte interferometrische Einangezeigt, wahrend bei einem anderen Betriebszu- richtung enthält eine Laserlichtquelle 10, die ein Lichtstand eine Amplitudenmodulation, die gleich der 5° bündel 12 mit einer Frequenz/, emittiert, und eine Differenz der beiden Schwebungsfrequenzen ist, ver- zweite Laserlichtquelle 14, die ein im wesentlichen wertet wird.
Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift I 085 350 ein Interferometer bekannt, bei dem die
durch einen Strahlenteiler getrennten Teilstrahlen 55 In den optischen Wegen dieser beiden parallelen senkrecht zueinander polarisiert sind. Lichtbündel 12, 16 ist ein Strahlteiler 18 eines Inter-
Interferomctrische Einrichtungen, die mit einer ferometers 20 angeordnet, durch den parallele Teile einzigen optischen Frequenz arbeiten, liefern ein stati- 12a und 16« der Lichtbündel 12 bzw. 16 reflektiert sches Ausgangssignal, also z. B. eine Gleichspannung. werden, während ein anderer Teil 12/) des Lichtbün-Das Auflösungsvermögen und die Zuverlässigkeit 60 dels 12 zu einem ersten optischen Weg des Interferociiics fileichspannungssystems sind jedoch durch das meters 20 durchgelassen wird und ein anderer, par-(l//)-Rauschen und Gleichspannungsverschieluingen alleler Teil 16b des Lichtbündels 16 zu einem zweiten sowie Temperaturgradienten, Luftturbulenz u. dgl. optischen Weg des Interferometers 20 durchgelassen begrenzt. wird. Der Strahlteiler 18 enthr.lt einen 50% reflektie-
Inlerferomclrische Hinrichtungen, die mit zwei 65 renden Spiegel 22 auf der Vorderseite einer optisch verschiedenen Frequenzen arbeiten, aus denen ein ebenen Glasplatte 24, deren Vorder- und Rückseite Wechselausgangssignal erzeugt wird, sind wesentlich parallel sind und einen Winkel von etwa 45° mit unempfindlicher gegen die oben in Verbindung mit einer ßezugsebene bilden, die von den im wesent-
3 f 4
lichen purullelen LielUbllndeln U und 16 senkrecht Weise inteurleri der Zilliler44 zeitlich dlu"l;requenz-
durchsetzt wird. ■ dilTuren/. ± I/ dieser Signule. Da /-d'/'/dr //d//d;
um gleich-polarisicrte Komponenten dieser reflektier- Bczugssignuls und damit der Änderung der optischen ten Teilbüiulel zu mischen und ein elektrisches Be- Länge des zweiten optischen Weges des Inlcrfeiozugssignul zu erzeugen, das eine Frequenz/« von z, B. meters, die diese Phaseniinderung verursacht halte. 500 kHz entsprechend der Differenz der optischen io Obwohl also die Frequenz /f; des Vergleichssignals Frequenzen der Lichtbllndcl 12 und 16 hut. Die re- und die Frequenz//, des Bezugssignuls gleich werden, flektierten Teile 12« und 16« der Lichtbündel 12 und sobald die Rellektorvorrichtung 44 zur Ruhe kommt. 16 müssen bei der Ankunft um fotoelektrischen De- zeigt das am Ausgang 46 des reversiblen Zählers 44 tektor 26 im wesentlichen parullel verlaufen und sich liegendo Signal fortlaufend die Phasenänderung des auf einem Bereich der fotoempfindlichcn Oberfläche 15 zweiten optischen Weges des Interferometers bezügdes Detektors 26 überlappen, damit sich die Kompo- lieh des ersten optischen Weges des Interferometers nentcn mit der gleichen Polarisationsrichtung mischen und damit die Änderung der optischen Weglüngc des und das elektrische Bezugssignal erzeugen. In dem zweiten optischen Weges in Lichtwellcnlüngencinersten optischen Weg des Interferometers, der vom heilen an. Wenn beispielsweise ein Vicitelwellcndurchgelassenen Teil 12/) des Lichtbündels 12 durch- ao längen-Interferometer 20 verwendet wird, verursacht laufen wird, ist ein Reflektor 28 angeordnet, um die- eine Änderung der optischen Länge des /weiten sen durchgelassenen Teil längs dieses ersten optischen optischen Weges des Interferometers um eine Viertel-Weges in sich selbst zum Strahlteiler 18 zu reflektie- wellenlänge eine Änderung um einen Zyklus, d. h. ren. Der Reflektor 28 enthält einen möglichst voll- um 1 Hertz für 1 Sekunde, in der Frequenz /, des ständig reflektierenden Spiegel 30, der auf der Vor- »5 Vergleichssignals bezüglich der Frequenz IH des Bederseite einer optisch ebenen Glasplatte 32 gebildet zugssignals, während die Rellektorvorrichtung 34 ist, welche parallele Vorder- und Rückseiten hat und bewegt wird. Die Richtung der Änderung der möglichst senkrecht zum durchgelassencn Teil 12/) optischen Länge dieses zweiten optischen Weges des Bündels 12 verläuft. Im zweiten optischen Weg hängt davon ab, ob die Frequenz/, des Vergleichsdes Interferometers, der vom durchgelassenen Teil 30 signals größer oder kleiner als die Frequenz jH des 16 h des Lichtbündels 16 durchlaufen wird, ist eine Bezugssignals ist.
Reflektorvorrichtung 34 angeordnet, die diesen durch- Da dieses interferometrischc System ein Wechselgelassenen Teil zur Rückseite des Reflektors 28 re- Spannungssystem ist, wird es durch (l//)-Rauschcn flektiert, vor. dem es wieder längs dieses zweiten oder Gleichspannungsverschiebungen nicht beeinoptischen Weges zum Strahlteiler 18 reflektiert wird. 35 flußt. Man kann außerdem im elektrischen Aus-Die Reti"k''>rvorrichtung 34 besteht z. B. aus einer gangsteil des Systems Verfahren, wie eine automa-Lcke eii.es üluswürfels mit drei aufeinander senk- tische Verstärkungsregehmp,. anwenden, um Temper'"cht stehenden reflektierenden Flächen 36 und eiver raturgradientcn. Lufttufbuici/tn nM nr>ü;'n. ii >:u durchlässigen Fläche 38, die so angeordnet sind, daß bilitätsursachen ;·.* ko:npcüs;tven, ύκ sornt die Sia ein d'irch die Fläche 38 einfallendes Lichtbündel un- 40 biütäi und die VUiVerliiiMgMi ι·: s Systems ernstlich anhii:t^.g vnn der Einfallsrichtung wieder parallel zu beeimrächtigtMi wün!-,-».
dieser p.iehuii.; !.f"ktiert wird. Die Reflektorxorrit'1- ;,, ."ig.? 4 ein amterc Ausiu^.u-.^liCispu'· ti.-r
tungit ν·.· vvi.iebbar, wie durch einen Dop pci r-'.-'-vMir^ Ui.-. gestellt, //c'-hes tine:. S'.:wU:>, · ■.'■*./■
pfeil 40 angedeutet ist, so daß die optische Länge des Einfachmode-Laser 50 enthält, der ein Lichtbündel
zweiten optischen Weges des Interferometers 20 ge- 45 liefert, welches eine erste Komponente 52 mit einer
ändert werden kann. Frequenz /, und eine zweite Komponente 54 mit
Die parallelen Lichtbündelteile 12h und 16h, die einer Frequenz/.,, die sich von der Frequenz/, um längs des ersten und zweiten optischen Weges des eine zählbare Zwischcnfrequen/, wie etwa 500 kHz. Interferometers zum Strahlteiler 18 reflektiert wer- unterscheidet, umfaßt. Der Zweifrequenzlaser 5(1 den, werden durch den Strahlteiler 18 zum Teil 50 kann einen Plasmaröhrenlaser mit beabstandeten reflektiert, wobei ihre Parallelität erhalten bleibt. Im Innenspiegeln enthalten, die innerhalb der Plasmaoptischen Weg dieser parallelen Lichtbündelteile 12 h röhre einander gegenüberliegend und senkrecht zui und 16h ist ein zweiter fotoelektrischer Detektor42 Achse der Plasmaröhre so angcotdnet sind, daß sit angeordnet, der beispielsweise ebenfalls eine quadra- eine gleiche Verstärkung aller Polarisationsrichtunger tische Kennlinie haben kann, um gleich-polarisierte 55 erlauben. In der Plasmaröhre wird ein MugnciMi Komponenten dieser Lichtbündelteile zu mischen derart erzeugt, daß rechts bzw. links zirkulär polari und ein elektrisches Vergleichssignal zu erzeugen, sicrte Lichtkomponenten 52 bzw. 54 verschiedene dessen Frequenz /(; gleich der Frequenz /w (500 kHz) Frequenz entstehen. Da die Komponenten 52 und 5-des Bezugssignals ist, solange die Reflektorvorrich- sich sowohl in der Polarisation als auch in der Fre lung 34 nicht bewegt wird. 60 quenz unterscheiden, können sie für die Zwecke de
Der Ausgang des fotoelektrischen Detektors 26 ist vorliegenden Beschreibung und Patentansprüche al
mit einem Vorwärtszähleingang eines reversiblen getrennte parallele und sich überlappende Lieht
1-MHz-Zählers 44 verbunden, um die Frequenz jK bündel 52 und 54 angesehen werden, des Bezugssignals in positiver Richtung zu zählen, In einem von den parallelen und sich überlappen
während der Ausgang des fotoelektrischen Detektors 65 den Lichtbündeln 52 und 54 durchlaufenen optische
42 mit dem Rückwärtszähleingang des Zählers 44 Weg ist ein Mischpolarisator 56 angeordnet, um di
verbunden ist, um die Frequenz /, des Vergleichs- beiden Bündel zu mischen und jeweils mit eint
siiinals in negativer Richtung zu zählen. Auf diese gleichartigen Polarisationskomponente zu versehet

Claims (9)

  1. Die gleichartig polarisierten Komponenten werden des zweiten optischen Weges des Interferometers zum
    clinch einen fotoelektrischen Detektor 26 gemischt, Strahlteiler 60 reflektiert wird.
    um ein elektrisches Bczugssignal mit einer Fre- Die Teilbünde! 52« und 54b, die längs des ersten
    quenz }K von 500 kHz, deren Differenz der Frcquen- bzw. zweiten optischen Weges des Interferometers
    /en der Bündel 52 und 54, zu erzeugen. 5 zum Strahlteilcr 60 reflektiert werden, werden von
    In einem anderen optischen Weg, der von den diesem teilweise durchgelassen und reflektiert, so daß
    zirkularpolaiisicrtcn Lichtbündeln 52 und 54 durch- sie parallel zueinander und sich überlappend zu einem
    laufen wird, ist ein Viertelwcllenlängenplättchen 58 Mischpolarisator 72 gelangen. Der Mischpolarisalor
    angeordnet, um die rechtszirkulare Polarisation des 72 mischt die parallelen und sich überlappenden
    Lichtbündels 52 in eine horizontale lineare Polari- io Teilbündel 52a und 54b und verleiht diesen Bündeln
    sation und die linkszirkulare Polarisation des Licht- jeweils Komponenten gleichartiger Polarisation. Diese
    bündeis 54 in eine vertikale lineare Polarisation um- gleichartig polarisierten Komponenten werden durch
    zuwandeln. In diesem zweiten optischen Weg ist einen fotoelektrischen Detektor 42 gemischt, um ein
    außerdem ein Strahlteilcr 60 eines interferometers 48 elektrisches Vcrgleichssignal mit einer Frequenz/(
    angeordnet, der einen Teil jedes Lichlbündels 52 und 15 zu erzeugen, die gleich der Frequenz fl{ (500 kHz)
    54"längs eines ersten optischen Weges des Interfero- des Bezugssignals ist, solange die Reflektorvorrich-
    meters 48 reflektiert und einen anderen Teil jedes tung 34 nicht bewegt wird.
    dieser Lichtbünde] zu einem zweiten optischen Weg Wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, des Interferometers 48 durchläßt. Der Strahlteilcr 60 kann ein reversierbarer 1-MHz-Zähler 44 mit den enthält einen 50" ο reflektierenden Spiegel 62, der im ao Ausgängen der fotoelektrischen Detektoren 26 und Weg der parallelen und sich überlappenden Licht- 42 verbunden sein, um die Frequenz fH des Bezugsbiindel 52 und 54 auf der Rückseite einer optisch signals vorwärts und die Frequenz /( des Vergleichsebenen Glasplatte64 angeordnet ist, die parallele signals rückwärts zu zählen, während die Reflektor-Vorder- und Rückseiten aufweist und in einem Win- anordnung 34 bewegt wird, so daß kontinuierlich die kcl von etwa 45 bezüglich einer Bezugsebene, die 25 Änderung der Phase des zweiten optischen Weges von deir Bündeln 52 und 54 senkrecht durchsetzt des Interferometers bezüglich des ersten optischen wird, angeordnet ist. Weges des Interferometers und damit die Änderung In dem ersten optischen Weg des Interferometers, der optischen Weglänge dieses zweiten optischen der von den reflektierten Teilen der Lichtbündel 52 Weges in Lichtwellenlängeneinheiten angezeigt und 54 durchlaufen wird, ist ein auf der Vorderseite 30 werden.
    der Glasplatte 64 gebildeter, möglichst vollständig Die Auflösung dieser interferometrischen Einrichicllektierender Spiegel 66 angeordnet, um die reflek- tung kann, insbesondere für Längenmessungen, datierten Teilbündcl 52α und 54a in einen Teil dieses durch wesentlich verbessert werden, daß man zwischen eisten optischen Weges des Interferometers zu den Ausgang des fotoelektrischen Detektors 26 und reflektieren, der parallel zu einem ersten Teil des 35 den Vorwärtszähleingang des Zählers 44 eine Frezweiten optischen Weges des Interferometers zu quenzsynlhetisiereinrichtung 74 und zwischen den einem horizontal polarisiertes Licht durchlassenden Ausgang des Detektors 42 und den Rückwärtszähl-Filter 68 verläuft, das in diesem Teil des ersten eingang des Zählers 44 eine zweite Frequenzsynthetiopiischen Weges des Interferometers angeordnet ist. siereinrichtung 76 schaltet. Die Einrichtungen 74 und Das Polarisationsfilter 68 absorbiert den einfallenden 40 76 vervielfachen die Frequenzen des Bezugs- und Teil 54a des Lichtbündels 54 mit vertikaler Polari- Vergleichssignals mit einer rationalen Zahl P/Q, wosation und läßt den einfallenden Teil 52« des Licht- bei P und Q ganze Zahlen sind und Q kleiner als P bündeis 52 mit horizontaler Polarisation durch. Im ist. Wenn also ein Viertelwellenlängeninterferometer ersten optischen Weg des Interferometers ist außer- 48 verwendet wird, erzeugt eine Änderung der optidem ein Reflektor 28 angeordnet, der den durch- 45 sehen Weglänge des zweiten optischen Weges des gelassenen, horizontal polarisierten Teil 52a des Interferometers um nur Q1AP eine Änderung von Lichtbiimlcls 52 längs des ersten optischen Weges einer Zykluseinheit (d. h. von 1 Hertz für 1 Sezuni Strahlteiler60 reflektiert. künde) in der Frequenz/, des Verglcichssignals beim ersten Teil des zweiten optischen Weges des züglich der Frequenz fH des Bczugssignals. während Interferometers, der von den durchgelassenen Teilen so die Reflektorvorrichtung 34 bewegt wird. Die Einrichder I ichtbiindel 52 und 54 durchlaufen wird, ist ein tungen 74 und 76 können ferner dazu verwendet Licht mit vertikaler Polarisation durchlassendes werden, die Wellenlängeneinheit, mit der die Länge Polarisationsfilter70 angeordnet, das den einfallenden bzw. Längenänderungen gemessen wird, in eine kon-Tcil 52/1 des horizontal polarisierten Lichtbündels vcntionclle Längeneinheit, z. R. das Zentimeter, um-52 absorbiert und den einfallenden Teil 54 b des 55 zuwandeln, in dem die Frequenzen fH und /, des Bcvertikal polarisierten Lichtbündels 54 zu einer Rc- zugs- bzw. Vergleichssignals mit einem entsprechenllektorvorrichtung 34 durchläßt, die ebenfalls im den IJmrechnungsfaktor A* multipliziert werden, /weiten optischen Weg des Interferometers angeord- η , , ·· ι net ist. Die Rcflektoranordnung 34 ist für cine trans- ' atentanspruehe: latorische Bewegung montiert, wie durch einen 60 1. Interfcrometrische Einrichtung mit einer Doppelteil 40 angedeutet ist, so daß die optische Lichtquelle, die zwei LichtbUndel verschiedener Länge des /weiten optischen Weges des Interfero- Frequenz liefert, einem Interferometer, in dem meters 48 geändert werden kann. Die Reflektor- ein Teil des Lichtbllndcls der einen Frequenz anordnung 34 reflektiert den vertikal polarisierten einen ersten Strahlengang und ein Teil des Lichtdurchgelasscnen feil 54/> des I.ichthiindcls 54 längs 63 bündeis der anderen Frequenz einen zweiten eines im Abstand parallel verlaufenden zweiten Teiles Strahlengang, dessen optische Länge relativ zu des /weiten optischen Weges des Interferometers zur der des ersten Strahlenganges veränderbar ist, Rückseite des Kollektors 28. von dem er wieder liings durchlaufen, einu MLJui. <.inuiiy, die aus den
    Teilbündeln, nachdem diese die zugehörigen Strahlengänge im Interferometer durchlaufen haben, ein Informationssignal erzeugt, dessen Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen der beiden Teilbündel ist, und einer Ausgangsschaltung, der das Informationssignal von der Mischeinrichtung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Teilbündel (12 a in Fig. 1; 52' in Fig. 2) des einen Lichtbündels (Frequenz Z1) und ein zweites Teilbündel (16 a, 54') des anderen Lichtbündels (Frequenz f.2) einer zweiten Mischeinrichtung zugeführt sind, die ein Bezugssignal liefert, dessen Frequenz (/K) gleich der Differenz der Frequenzen dieser zweiten Teilbündel ist, und daß außer dem Informationssignal (Frequenz fc) von der ersten Mischeinrichtung (42) auch das Bezugssignal von der zweiten Mischeinrichtung (26) der Ausgangsschaltung (44) zugeführt ist, die auf Änderungen der Frequenz (/c) des Informationssignals bezüglich der Fre- ao quenz (fH) des Bezugssignals anspricht, während sich die optische Länge des zweiten Strahlenganges bezüglich der optischen Länge des ersten Strahlenganges ändert, und die eine dieser optischen Weglängenänderung entsprechende Anzeige as liefert.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (44) enthält, der einen Vorwärts-Zähleingang und einen Rückwärts-Zähleingang aufweist, die jeweils mit dem Ausgang einer der Mischeinrichtungen (26,42) gekoppelt sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtungen (26, 42) mit der Ausgangsschaltung (44) jeweils über eine Frequenzsynthetisiereinrichtung (74,76) gekoppelt sind, die die Frequenzen (/,., /«) des Informationssignals und des Bezugssignals jeweils mit einem vorgegebenen Faktor multiplizieren.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher die Lichtquelle zwei Laser enthält, die jeweils eines der beiden Lichtbündel verschiedener Frequenz liefern, dadurch gekennzeichnet, daß das Interferometer einen Bündelteiler (24) enthält, der im Weg der beiden Laserlichtbündel (12,16) angeordnet ist, einen ersten Teil (126) des einen Lichtbündels (12) in den einen Strahlengang und einen ersten Teil (16b) des anderen Lichtbündels (16) in den anderen Strahlengang so durchläßt sowie jeweils einen zweiten Teil (12o, 16 a) dieser beiden Lichtbünclel zur zweiten Mischeinrichtung (26) reflektiert, daß im einen Strahlengang eine erste Reflexionsvorrichtung (28) angeordnet ist, die den ersten Teil des einen LichtbUndcls längs des ersten Strahlenganges zurück zum Bündeltciler reflektiert, von dem es zur ersten Mischeinrichtung (42) reflektiert wird, und daß im zweiten Strahlengang eine zweite Reflexionsvorrichtung (28,34), die einen zur Andc« rung der l^nge des zweiten Strahlengangcs bezüglich der Länge des ersten Strahlengangcs beweglich angeordneten Reflektor (34) enthüll, derart angeordnet ist, daß der erste Teil (16 fr) des anderen LichtbUndeli, längs des zweiten «8 Strahlengangcs zum Bündelleiter reflektiert und von diesem zur ersten Mischeinrichtung (4i) flkt win» (Fig 1)
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle einen Laser enthält, der das erste Lichtbündel mit einer Polarisation und das zweite Lichtbündel überlappend mit dem ersten Lichtbündel und mit einer anderen Polarisation liefert.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (50) die beiden Lichtbündel (52,54) mit verschiedener zirkularer Polarisation liefert und daß im Wege dieser Lichtbündel (52,54) ein Viertelwellenlängenplättchen (58) angeordnet ist, das die zirkulär polarisierten Lichtbündel in linear polarisierte Lichtbündel mit aufeinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen umwandelt.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlengang eine Vorrichtung (68) enthält, die im wesentlichen nur Licht der einen Polarisation durchläßt, daß der zweite Strahlengang eine Vorrichtung (70) enthält, die im wesentlichen nur Licht der anderen Polarisation durchläßt, und daß den Mischeinrichtungen (26,42) jeweils eine Vorrichtung (56,72) zugeordnet ist, die in den auf die betreffenden Mischeinrichtungen fallenden Lichtbündeln Komponenten gleichartiger Polarisation erzeugen.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Interferometer (48) einen Bündelteiler (60) enthält, der im Weg der beiden Lichtbündel (52,54) angeordnet ist, einen ersten Teil (52 a) des einen Lichtbündels (52) in den einen Strahlengang reflektiert und einen ersten Teil (54 b) des zweiten Lichtbündels, in den anderen Strahlengang durchläßt, daß im einen Strahlengang eine erste Reflexionsvorrichtung (28,66) angeordnet ist, die den ersten Teil des einen Lichtbündcls vom Bündeltciler in den einen Strahlengang und dann wieder zum Bündelteiler und zur ersten Mischeinrichtung (42) reflektiert, und daß im anderen Strahlengang eine zweite Reflexionsvorrichtung (28,34) angeordnet ist, die den ersten Teil des anderen Lichtbündels im anderen Strahlengang wieder zum Bündelteiler und von diesem zur ersten Mischeinrichtung (42) reflektiert und einen im anderen Strahlengang beweglich gelagerten Tripelspiegel enthält.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bündelleiter (60) eine planparallele Glasplatte (64) enthält, auf deren Rückseite im Weg der beiden Lichtbündel ein teilweise reflektierender Spiegel (62) angeordnet ist, dci den emit η Teil (52 α) des einen Lichtbündels (521 in den einen Strahlengang reflektiert und der ersten Teil (54 ft) des anderen Lichtbündels (54; in den anderen Strahlengang durchläßt, daß di< erste Reflexionsvorrichtung einen Reflektor (28' und einen möglichst vollständig reflektiercndei Spiegel (66) auf der Vorderseite der planparallelci Glasplatte (64) im Weg des ernten Teils de LichthUndels enthält, der durch den tcilwci« reflektierenden Spiegel reflektiert wurde und zun Reflektor (28) längs eines Teiles des ersten Strah lengnngCH, der im wesentlichen parallel zu einen ersten Teil des zweiten Strahlengang« verlauf! reflektiert wird, daß die zweite Reflexionsvorrich tung den Reflektor (28) enthält, auf den der erst IViI (54/») de* a:n1."vit 1 ,HiHHIwHr rt.. »* ernten Ttil Je» m'tvn .Strahlengang« ν
    durch den Tripelspiegel längs eines im Abstand vom ersten Teil des zweiten Strahlenganges und parallel zu diesem verlaufenden zweiten Teil des zweiten Strahlenganges geworfen wird, und daß der Reflektor (28) eine zweite planparallele Glas-
    10
    platte enthält, die auf ihrer einen Seite einen möglichst vollständig reflektierenden Spiegel trägt, der den ersten Teil (52a) des ersten Lichtbündels und den ersten Teil (54 ft) des zweiten Lichtbündels jeweils in sich selbst reflektiert.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3687175T2 (de) Heterodynes interferometersystem.
EP0313518B1 (de) Verfahren zur elektrooptischen Distanzmessung
EP0091068B1 (de) Strahlteiler
DE2008256C3 (de) Laser-Entfernungsmeßsystem mit Impulskompression der Echos frequenzmodulierter Laserimpulse
DE69920312T2 (de) Erfassung von Luft-Strömungsgeschwindigkeit und -Strömungsrichtung
DE2448651A1 (de) Anordnung zum beruehrungslosen messen der abmessungen eines bewegten messobjekts
EP1624278A1 (de) Messeinrichtung zur Abstands-Bestimmung von Kraftfahrzeugteilen
DE2904836C2 (de)
DE4403021A1 (de) Luftrefraktometer mit hoher Akkuranz
DE2122920A1 (de) Drehempfindhcher Polarisationswandler
EP0048014A1 (de) Messeinrichtung zur Bestimmung des Extinktionswertes von Laserentfernungsmessern
DE2113477A1 (de) Optischer Abtaster und Messanordnungen mit solchen optischen Abtastern
DE1909728C (de) Interferometnsche Einrichtung
DE69000564T2 (de) Optisches system zum messen von linear- oder winkelaenderungen.
DE2043290A1 (de) Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung in Strömungsfeldern mittels einer selbstjustierenden, für den Empfang rückwärts gestreuter Signale dienenden Laser-Dopplersonde
DE19913049A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit
EP0259699A1 (de) Optischer Entfernungsmesser
DE4116039A1 (de) Interferometrisches verfahren und interferometer zur durchfuehrung desselben
DE1927734A1 (de) Vorrichtung zum Messen der Dauer von sehr kurzen Lichtimpulsen,beispielsweise Laser-Impulsen
DE3820170A1 (de) Messgeber zur messung physikalischer groessen
DE69925899T2 (de) Sensorsystem
EP0415143A2 (de) Interferometrisches Messsystem
DE3008252A1 (de) Vorrichtung zur messung der eigenbewegung von systemen mit hilfe des optischen dopplereffektes
DE60118352T2 (de) Terahertz-sendeempfänger und diesen verwendende verfahren zur emission und detektion von terahertz-pulsen
DE2828835C2 (de) Laser-Entfernungsmeßsystem mit Überlagerungsempfang