DE9101392U1 - Interferometrisches Laser-Wegmeßsystem - Google Patents

Description

Interferometrisches Laser-Wegmeßsystem

Die Erfindung betrifft ein interferometrisches Wegmeßsystem mit z. B. eines Halbleiterlaser und swei unabhängigen Interferometer^ die von einem gemeinsamen Laser gespeist werden.

Aue derDD-Fa-fcentanmeldurig HP G 01 B/186 777 ist bekannt-, die Umwelteinflüsse und die Wärmedehnung d«r Beßobjektes dadurch su kompensieren, daß eine interferoeetrischif Vergleichsmeßstrecke aufgebaut wird, bei der Anfangs- und Endposition bekannt sind. Die Zähliffipulee der elektrischen Auswertung enthalten nach dem Durchfahren der öeßstrecke alle meßwertbeeinflussenden Faktoren, wie den momentanen Brechungsindex der Luft und auch die Wärmedehnung des Meßob,1ektes, vorausgesetzt, der Aufbau des Referenz-Interferometers erfolgt unmittelbar aul dem aeiSoboe'K.t. Durch eine s-taxidige Auswertung der Referenzsießstrecke werden neben &uacgr;&&iacgr;&igr; änderungen der Umweltbedingt sagen zugleich auch die Erequensschwankungen der Laßerlichtquelle meßtechnisch erfaßt, so daß die Korrektur des Ergebnisses auf der eigentlichen tiegstrecke über die Signalauswertung möglich wird.

Der Hachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß hinsichtlich der einfachen Justierbarkeit und der Robustheit der Gesamtkonstruktion noch nicht alle Forderungen befriedigend gelöst werden können.

Ziel der Heuerung ist es, deshalb, den aufbau der Meßanordnung su vereinfachen und den notwendigen Justieraufwand su verringern.
Die Aufgabe wird bei einem interferometrischen Laser-Wegmeßsystem isit einem sweitea In -erierometer is Teilstrahlengasg eines gemeinsamen Lasers, te i desi das sweite Interferometer in der Sähe der Meßstrecke angeordnet ist und der Meßreflektor dieses .zweiten Interferometers zwei feste Einstellmarken mit einem konstanten Abstand zueinander aufweist, wobei die Zanlispulse sowohl für die Versehiebephase von der ersten sur zweiten Einstellmarke ale auch für den statischen öberwachungsaustand mit einer gemeinsamen Signalauswertuns für das erste und zweite Interferometer aur Grundeinstellung und zur Korrektur de:r Meßwerte verbunden ist, dadurch gelöst, daß im Teilstrahlengang zum zweiten Interferometer ä wischen einem Strahlest©! Isr &khgr;&khgr;&eegr;&aacgr; des optischen Eingang des zweiten Interferometers ein Lichtleitkabel mit Koppeloptik an beiden Kabelenden und als Maßverkörperung für die Verschiebungsstrecke zwischen der ersten und der zweiten Einstellmarke ein Endmaß vorgesehen ist.

Das Interferometer wird dadurch im Aufbau stark vereinfacht und bedarf nur noch geringerer und einfacherer Justierarbeiten, Das betrifft sowohl den Strahlengang zum Eingang des zweiten Interferometers als auch den Meßaufwand für das Anfahren der Einstellmarken .

Die lnver±erome"ceranordnuiig in der SöichiiUns enthält eisen Diodenlaser 1 und nachfolgend einen Strahlenteiler 2. Im ersten Teilstrahlengang befindet sich ein erstes Interferometer 3 für die eigentliche Meßwerterfassung. Die Zahlimpulse werden dabei von eineo Meßwert auf nehmer 4 aufgenommen und im folgenden zu. einer

absoluten Meßgröße
Der zweite Strahlengang vom Strahlenteiler 2 wird über ein Lichtleitkabel 5 mit jeweils einer Koppeloptik 8 und 7 an den Enden zu einem zweiten Interferometer 6 geleitet, das sich in diesem Beispiel auf dem gleichen Heßschlitten in der Sähe des ersten Interferometers 3 für die Meßwerterfassung befindet. Innerhalb des zweiten Interferometers 8 befindet sich eic Interferenzprisma 9 mit einem Eeferenzreflektor 10 und einem Heßreflektor 11, der sich innerhalb eines Endmaßes 12 jeweils an den Endpunkten an zwei fest definierten EinstellBijirken befindet. Zur Verschiebung des Keßreflektors 11 ist eine Ve "'hiebungseinrichtun^ 13 vorgesehen. Die Zählimpulse, die sowohl Röhrend der Verschiebung des cießreflektors 11 als auch im Betriebszustand aufgrund von Umwelteinflüssen, thermischen Ausdehnungen oder Frequenzschwankungen des DiodenlaserB i eiiXsWrL^i., werden, im neiraertaulnfehmer 14 örf.ajfrfc «cad. dienen zur Korri-kturrechnung innerhalb einer gemeinsamen Signalauswertung 15.

Für den praktischen Betrieb entfallen durch dem Sinsats des extrem maßhaltigen Endmaßes 12 weitere zusätzliche Meß- oder Justieraufwände, insbesondere Aufwand zur hochgenauen Frequenzstabilisierung von Lasern. Die Koppeloptik 7 des Lichtleitkabels 5 und das gesamte zweite Interferometer 8 stellen in diesem Sinne eine stabile mechanische Funktionseinheit dar, die dem hohen Anspruch an Hartungsfreiheit, Einfachheit und Robustheit des Aufbaus voll gerecht werden,

Claims (1)

1. Sctmtzartppruch

   Interferometrisches Laser-Wegiseßsysteia mit einem zweiten Interferometer lia Teilstrahlengang eines gemeinsamen Lasers, bei dem das zweite Interferometer in der Nähe der Meßstrecke angeordnet iet und der MefSreflektor dieses aweiten InterfeiOaetefs swei feste Einstellmarken mit einen konstanten Abstand zueinander aufweist, wobei die ZHhliopülse sowohl für die Verechiebephase von der ersten zur zweiten HSinsieilmarke als auch for den statischen Über- ^ashua,fes«stfend Kit &ia©r gisncoijneaBsen Sigaalauesweytun^ für d&ts ernte usd sei ta i/iterl'öjEOasster sur Gs^ndeiaateIlViii: uad -äur Eotrektur der Meßwerte verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, da£i i» Teilstrahlengang zum zweiten Interferometer zwischen einem Strahlenteiler and dem optischen Eingang des aweiten Interferoeeters ein Lichtleitkabel ait Koppeloptik an beiden Kabelende^a und als Maßverkörperung für die Verschiebungsstrecke zwischen der ersten und der zweiten Einstellmarke ein Enduaß vorgesehen ist-