FR2677752A1

FR2677752A1 - Interferometric sensor for large displacements

Info

Publication number: FR2677752A1
Application number: FR9107070A
Authority: FR
Inventors: Breda Jean-Marc
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1992-12-18
Also published as: FR2677752B1

Abstract

In order to measure large displacements by the interferometry technique, an optical wedge (12) is fixed onto the body (6) whose displacements are to be measured, the thickness variations of which wedge are measured perpendicular to the direction of movement of the body, using a fixed measurement head (8) focusing a white light beam onto the wedge.

Description

CAPTEUR INTERFEROMETRIQUE DE GRANDS DEPLACEMENTS
La présente invention se rapporte à un capteur interférométrique de grands déplacements.INTERFEROMETRIC SENSOR FOR LARGE DISPLACEMENTS
The present invention relates to an interferometric large displacement sensor.

Depuis quelques années, les capteurs de mesure à fibre optique se sont considérablement développés. Pour la mesure de déplacements faibles, on utilise généralement des capteurs à lecture interférométrique qui peuvent être utilisés pour un grand nombre d'applications. On citera, en particulier, la mesure de pression, la mesure de température et la mesure d' indice optique. In recent years, fiber optic measurement sensors have developed considerably. For the measurement of small displacements, sensors with interferometric reading are generally used which can be used for a large number of applications. Mention will be made, in particular, of pressure measurement, temperature measurement and optical index measurement.

Ceux-ci ont deux avantages principaux, d'une part, le codage de la mesure se fait par modulation de fréquence optique et d'autre part la transmission de l'information se fait au moyen d'une fibre optique multimode standard.These have two main advantages, on the one hand, the coding of the measurement is done by optical frequency modulation and on the other hand the transmission of information is done by means of a standard multimode optical fiber.

L'inconvénient principal de la lecture interférométrique est que les principes d'analyse mis en oeuvre ne s'appliquent bien qu'à la condition que l'amplitude du déplacement ne dépasse pas quelques dizaines de microns. The main drawback of interferometric reading is that the principles of analysis used only apply well on the condition that the amplitude of the displacement does not exceed a few tens of microns.

La présente invention a pour objet un capteur interférométrique qui permette de mesurer de grands déplacements (au moins plusieurs millimètres ou centimètres) avec une précision du même ordre de grandeur que celle des capteurs interférométriques classiques, et ce, en ne mettant en oeuvre que des moyens simples et peu onéreux. The subject of the present invention is an interferometric sensor which makes it possible to measure large displacements (at least several millimeters or centimeters) with an accuracy of the same order of magnitude as that of conventional interferometric sensors, and this, using only means simple and inexpensive.

Le capteur interférométrique conforme à l'invention comporte une source de rayons lumineux reliée, le cas échéant par une fibre optique, à un dispositif optique de collimation ou de focalisation, ce dispositif optique coopérant avec un interféromètre dont un des éléments optiques est solidaire d'un corps dont il faut mesurer les déplacements, et, selon l'invention, ledit élément optique est un coin optique fixé audit corps mobile. The interferometric sensor according to the invention comprises a source of light rays connected, where appropriate by an optical fiber, to an optical collimating or focusing device, this optical device cooperating with an interferometer of which one of the optical elements is integral with a body whose displacements must be measured, and, according to the invention, said optical element is an optical wedge fixed to said movable body.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est un schéma simplifié d'un capteur interférométrique connu de Fizeau - la figure 2 est un schéma simplifié d'un capteur conforme à l'invention - la figure 3 est un schéma simplifié d'un capteur conforme à l'invention, pour la mesure selon deux directions différentes - la figure 4 est un schéma simplifié d'un capteur conforme à l'invention, permettant une mesure redondante - la figure 5 est un schéma simplifié d'un capteur conforme à l'invention, pour la mesure de déplacements angulaires - les figures 6 et 7 sont des schémas simplifiés de capteurs conformes à l'invention, pour la mesure de déplacements angulaires sur 360 ; et - la figure 8 est un schéma simplifié d'une variante d'un capteur conforme à l'invention. The invention will be better understood on reading the detailed description of several embodiments, taken by way of nonlimiting examples and illustrated by the appended drawing, in which - FIG. 1 is a simplified diagram of a known interferometric sensor de Fizeau - Figure 2 is a simplified diagram of a sensor according to the invention - Figure 3 is a simplified diagram of a sensor according to the invention, for measurement in two different directions - Figure 4 is a simplified diagram of a sensor according to the invention, allowing redundant measurement - FIG. 5 is a simplified diagram of a sensor according to the invention, for measuring angular displacements - FIGS. 6 and 7 are simplified diagrams sensors according to the invention, for measuring angular displacements over 360; and - Figure 8 is a simplified diagram of a variant of a sensor according to the invention.

Le capteur interférométrique connu de la figure 1 comporte une source 1 de lumière blanche dont la lumière est véhiculée par une fibre optique 2 vers une optique de collimation ou de focalisation 3. Face à l'optique 3, on dispose un interféromètre de Fizeau 4 (ou de Michelson). L'interférométre 4 possède un bras mobile 5 qui, sous l'action de la grandeur physique à mesurer, va subir un micro-déplacement. On démontre que lorsque de la lumière blanche provient de la source 1 à l'interféromètre 4, on obtient un spectre cannelé dont les caractéristiques dépendent de l'épaisseur optique de l'interféromètre. L'analyse de ce spectre permet de déterminer la valeur e du micro-déplacement. The known interferometric sensor of FIG. 1 comprises a source 1 of white light, the light of which is conveyed by an optical fiber 2 towards a collimation or focusing optics 3. Faced with optics 3, there is a Fizeau interferometer 4 ( or Michelson). The interferometer 4 has a movable arm 5 which, under the action of the physical quantity to be measured, will undergo a micro-displacement. It is shown that when white light comes from the source 1 at the interferometer 4, a fluted spectrum is obtained whose characteristics depend on the optical thickness of the interferometer. Analysis of this spectrum makes it possible to determine the value e of the micro-displacement.

On a représenté en figure 2 un corps 6 mobile parallèlement à un axe Ox solidaire de ce corps, sur une distance maximale D. Face au corps 6, on dispose sur un bâti fixe 7 une tête optique de mesure 8. La tête 8 comporte essentiellement une optique de collimation 9 disposée en vis-à-vis d'une extrémité d'une fibre optique 10, similaire à la fibre 2 de la figure 1, dont l'autre extrémité reçoit la lumière à large spectre d'une source 11 similaire à la source 1. L'axe optique de l'optique 9 passe par l'axe de l'extrémité de la fibre 10 qui lui fait face, et est perpendiculaire à Ox. FIG. 2 shows a body 6 movable parallel to an axis Ox integral with this body, over a maximum distance D. Facing the body 6, an optical measuring head 8 is placed on a fixed frame 7. The head 8 essentially comprises a collimating optic 9 disposed opposite one end of an optical fiber 10, similar to the fiber 2 of FIG. 1, the other end of which receives broad spectrum light from a similar source 11 at source 1. The optical axis of optics 9 passes through the axis of the end of the fiber 10 which faces it, and is perpendicular to Ox.

On fixe sur le corps 6 un coin optique 12 formé de deux lames à faces planes 13 et 14 d'air ou de verre de faible épaisseur optique (de l'ordre de quelques microns à quelques dizaines de microns) et d'angle au sommet a de faible valeur (par exemple quelques degrés). Ce coin 12 est fixé sur le corps 6 de façon que sa face supérieure 13 soit, bien entendu, constamment exposée au faisceau issu de l'optique 9 lorsque le corps 6 parcourt la distance maximale prévue D le long de l'axe Ox. An optical wedge 12 is formed on the body 6 formed by two blades with flat faces 13 and 14 of air or glass of low optical thickness (of the order of a few microns to a few tens of microns) and of angle at the top has a low value (for example a few degrees). This corner 12 is fixed to the body 6 so that its upper face 13 is, of course, constantly exposed to the beam from the optics 9 when the body 6 travels the maximum distance D provided along the axis Ox.

L'arête (fictive dans le cas du dessin) du dièdre formé par les faces semi-réfléchissantes supérieure 13 et inférieure 14 du coin 12 doit être sensiblement perpendiculaire à Ox, et la face 14 est parallèle à Ox.The edge (fictitious in the case of the drawing) of the dihedral formed by the upper 13 and lower 14 semi-reflecting faces of the wedge 12 must be substantially perpendicular to Ox, and the face 14 is parallel to Ox.

La fibre optique 10 et l'optique 9 sont choisies et disposées de façon que le faisceau lumineux F issu de l'optique 9 soit très fin, afin que l'on puisse considérer qu'en tout point du coin éclairé par ce faisceau l'épaisseur optique du coin 12 est pratiquement constante. Ceci peut être réalisé, soit en focalisant les faisceaux lumineux, soit en les collimatant lorsque l'angle a est suffisamment faible. Dans ce cas, dans la zone éclairée par ce faisceau, le coin 12 est assimilable à un interféromètre de Fizeau d'épaisseur optique e. Soit M le point du coin 12 sur lequel l'optique 9 focalise le faisceau F. Soit l'abscisse de M (par rapport à 0, qui est solidaire du corps 6). The optical fiber 10 and the optics 9 are chosen and arranged so that the light beam F coming from the optics 9 is very fine, so that we can consider that at any point in the corner illuminated by this beam the optical thickness of the wedge 12 is practically constant. This can be achieved either by focusing the light beams, or by collimating them when the angle a is sufficiently small. In this case, in the area illuminated by this beam, the corner 12 can be likened to a Fizeau interferometer of optical thickness e. Let M be the point of the corner 12 on which the optics 9 focuses the beam F. Or the abscissa of M (relative to 0, which is integral with the body 6).

On a alors la relation
e = e + . xi
o e étant une constante dépendant des caractéristiques du coin 12.
o
Au point M se forme un spectre cannelé, dont l'analyse, réalisée de façon classique, permet de calculer e. Connaissant e et a
o (caractéristiques du coin utilisé), on calcule l'abscisse xM d'un point M correspondant à l'épaisseur e
e-e
o
M
Soient xM' l'abscisse du point M pour la position initiale du corps 6 et XM" celle de ce point pour la position finale du corps 6. Le déplacement du corps 6 est alors égal à XM XM . We then have the relation
e = e +. xi
e being a constant depending on the characteristics of the wedge 12
o
At point M a fluted spectrum is formed, the analysis of which, carried out in a conventional manner, makes it possible to calculate e. Knowing e and a
o (characteristics of the corner used), we calculate the abscissa xM of a point M corresponding to the thickness e
ee
o
M
Let xM 'be the abscissa of point M for the initial position of the body 6 and XM "that of this point for the final position of the body 6. The displacement of the body 6 is then equal to XM XM.

L'angle a pouvant être pris aussi petit que l'on veut, on peut faire correspondre à une faible variation de e un grand déplacement du corps 6. D étant le déplacement maximal du corps 6, la variation maximale d'épaisseur e M du coin 12 est alors e = a.D. On a transformé un grand déplacempent en une faible variation d'épaisseur. The angle a can be taken as small as you want, we can make a small variation of e correspond to a large displacement of the body 6. D being the maximum displacement of the body 6, the maximum variation of thickness e M of the corner 12 is then e = aD We transformed a large displacement into a small variation in thickness.

Du point de vue pratique, la réalisation d'un coin d'air ou de verre est un problème connu des façonniers optiques. From a practical point of view, making an air or glass wedge is a problem known to optical processors.

De façon générale, on notera qu'il est préférable ici d'utiliser de la silice pour fabriquer le coin. En effet, la silice présente un coefficient de dilatation très faible, qui lui permet donc d'être pratiquement insensible aux variations thermiques.In general, it will be noted that it is preferable here to use silica to manufacture the wedge. Indeed, silica has a very low coefficient of expansion, which therefore allows it to be practically insensitive to thermal variations.

L'assemblage des lames constituant le coin optique peut être fait soit par collage, soit par adhérence moléculaire si l'on souhaite connaître la valeur du déplacement xM"-xM' avec une grande précision.The assembly of the blades constituting the optical corner can be done either by gluing, or by molecular adhesion if one wishes to know the value of the displacement xM "-xM 'with great precision.

Selon le schéma de la figure 3, l'invention permet également de réaliser des mesures bidimensionnelles de grands déplacements. Soit un objet 15 mobile selon des directions contenues dans un plan P fixe défini par les axes Ox, Oy. On fixe sur l'objet 15 un coin optique 16 de façon que sa face inférieure soit parallèle au plan P. La face supérieure du coin 16 fait un angle a par rapport à Ox et un angle ss par rapport à Oy. According to the diagram in FIG. 3, the invention also makes it possible to carry out two-dimensional measurements of large displacements. Consider an object 15 movable in directions contained in a fixed plane P defined by the axes Ox, Oy. An optical corner 16 is fixed on the object 15 so that its lower face is parallel to the plane P. The upper face of the corner 16 makes an angle a with respect to Ox and an angle ss with respect to Oy.

Soient xM et YM les composantes des déplacements de l'objet 15 selon les axes Ox et Oy respectivement. Le coin est tel que son épaisseur optique e vérifie la relation e = eO + a xM + ss YM (eO = constante caractéristique du coin). Let xM and YM be the components of the displacements of the object 15 along the axes Ox and Oy respectively. The corner is such that its optical thickness e verifies the relation e = eO + a xM + ss YM (eO = constant characteristic of the corner).

On dispose au-dessus du coin 16 deux têtes optiques 17, 18, similaires à la tête optique 8 de la figure 2. Les faisceaux des têtes 17, 18 sont focalisés en des points A (de coordonnées xA, yA) et B (de coordonnées xB, yB) respectivement. There are above the corner 16 two optical heads 17, 18, similar to the optical head 8 of FIG. 2. The beams of the heads 17, 18 are focused at points A (of coordinates xA, yA) and B (of coordinates xB, yB) respectively.

On mesure les épaisseurs optiques du coin 16 en A (eA) et B (eB) de la même façon que dans le cas de la figure 2, et on obtient
eA = e0 + a Cx + xM) + CyA + yM)
eB = e0 + a (xB + ) + ss (yB + yM) soit o A + '3 soit : eA = A + a xM + '3 avec A = e + a x
eB = B + a xM + ss B YH avec B = eO + a xB + ss YB
Les grandeurs eA, eB, A, B, a et ss étant connues, on en déduit xM et
On peut ainsi mesurer à l'aide de deux têtes optiques tout déplacement rectiligne (ou tout au moins la distance entre le point de départ et le point d'arrivée d'un trajet quelconque) de l'objet 15 dans le plan P.The optical thicknesses of the corner 16 are measured at A (eA) and B (eB) in the same way as in the case of FIG. 2, and we obtain
eA = e0 + a Cx + xM) + CyA + yM)
eB = e0 + a (xB +) + ss (yB + yM) either o A + '3 or: eA = A + a xM +' 3 with A = e + ax
eB = B + a xM + ss B YH with B = eO + a xB + ss YB
The quantities eA, eB, A, B, a and ss being known, we deduce xM and
It is thus possible to measure with the aid of two optical heads any rectilinear displacement (or at least the distance between the starting point and the end point of any path) of the object 15 in the plane P.

Dans certaines applications, il est nécessaire de réaliser les mesures des déplacements avec une très grande fiabilité. Selon le mode de réalisation de la figure 4, on utilise à cet effet, pour une mesure mono-dimensionnelle, une tête optique 19 et une tête optique supplémentaire 20, toutes deux étant similaires à la tête 8 décrite ci-dessus. Bien entendu, pour une mesure bi-dimensionnelle, on utilise une ou deux têtes supplémentaires. Le coin optique 21 fixé sur le corps mobile 22 est identique au coin 12 de la figure 2. In some applications, it is necessary to perform displacement measurements with very high reliability. According to the embodiment of FIG. 4, for this purpose, an optical head 19 and an additional optical head 20 are used for a one-dimensional measurement, both being similar to the head 8 described above. Of course, for a two-dimensional measurement, one or two additional heads are used. The optical wedge 21 fixed on the movable body 22 is identical to the wedge 12 in FIG. 2.

Les faisceaux des têtes 19, 20 sont respectivement focalisés en M et N. La distance fixe entre M et N est égale à I. The beams of the heads 19, 20 are respectively focused at M and N. The fixed distance between M and N is equal to I.

La mesure d'épaisseur e1 réalisée avec la tête 19 donne e1= eO + a xM et la mesure d'épaisseur e2 réalisée avec la tête 20 donne e2 = eo + a CxM + I). On obtient donc : e2 - el = aI. The thickness measurement e1 carried out with the head 19 gives e1 = eO + a xM and the thickness measurement e2 carried out with the head 20 gives e2 = eo + a CxM + I). We therefore obtain: e2 - el = aI.

Par conséquent la différence des deux mesures e2 est une constante, et doit être invariable quelle que soit la valeur du déplacement du corps 22, dans les limites permises par les dimensions du coin 21. Toute variation de la valeur de ladite différence sera attribuable à un effet perturbateur et indiquera que le système de mesure ne fonctionne plus correctement. Consequently the difference of the two measures e2 is a constant, and must be invariable whatever the value of the displacement of the body 22, within the limits allowed by the dimensions of the corner 21. Any variation in the value of said difference will be attributable to a disturbing effect and will indicate that the measurement system is no longer working properly.

Si l'on fait la moyenne de el et e2, on peut améliorer la précision de la mesure. Bien entendu, on peut ajouter d'autres têtes supplémentaires pour améliorer la fiabilité et la précision de la mesure. If we average el and e2, we can improve the accuracy of the measurement. Of course, other additional heads can be added to improve the reliability and accuracy of the measurement.

Le capteur conforme à l'invention permet également de mesurer des angles de rotation, comme représenté en figure 5. The sensor according to the invention also makes it possible to measure angles of rotation, as shown in FIG. 5.

Soit un corps 23 mobile en rotation autour d'un axe 24. Or a body 23 movable in rotation about an axis 24.

On fixe sur le corps 23 un coin optique 25 d'air ou de verre d'angle au sommet a. Une tête optique fixe 26, semblable à la tête 8, focalise un faisceau F de lumière blanche en un point M de la face inférieure horizontale du coin 25. Le point M est situé à une distance r de l'axe 24. On suppose qu'initialement, pour un angle de rotation nul, l'épaisseur optique e0 du coin 25 au droit du point M est égale à l'épaisseur moyenne du coin 25.An optical wedge 25 of air or glass of angle at the apex a is fixed on the body 23. A fixed optical head 26, similar to the head 8, focuses a beam F of white light at a point M on the horizontal underside of the corner 25. The point M is located at a distance r from the axis 24. It is assumed that initially, for a zero angle of rotation, the optical thickness e0 of the corner 25 to the right of the point M is equal to the average thickness of the corner 25.

Lorsque ce coin tourne d'un angle e, l'épaisseur eg du coin 25 traversé par le faisceau F devient
eg = eo + ra sin 6
Connaissant e, eO, r et a, on peut facilement calculer sin O. Si la rotation est inférieure à 1800, on peut en déduire 8. When this corner turns by an angle e, the thickness eg of the corner 25 crossed by the beam F becomes
eg = eo + ra sin 6
Knowing e, eO, r and a, we can easily calculate sin O. If the rotation is less than 1800, we can deduce 8.

On a représenté en figure 6 une variante du capteur de l'invention permettant de mesurer des angles de rotation allant jusqu'à 360". A cet effet, on remplace le coin 25 par un coin multiple 27. Ce coin 27 se compose de trois éléments de coin 28, 29 et 30 couvrant chacun un secteur angulaire de 1200 et dont les épaisseurs moyennes sont toutes différentes. Ainsi, pour une rotation donnée (inférieure à 360 ) du coin 27, correspond une épaisseur optique unique vue par le faisceau F'. Donc, en mesurant cette épaisseur, on retrouve facilement l'angle de rotation du coin 27 (et de la pièce 23 sur laquelle il est fixé). FIG. 6 shows a variant of the sensor of the invention making it possible to measure angles of rotation of up to 360 ". To this end, the corner 25 is replaced by a multiple corner 27. This corner 27 is made up of three corner elements 28, 29 and 30 each covering an angular sector of 1200 and the mean thicknesses of which are all different, thus, for a given rotation (less than 360) of the corner 27, corresponds to a single optical thickness seen by the beam F ′ So, by measuring this thickness, we easily find the angle of rotation of the corner 27 (and of the part 23 on which it is fixed).

Pour chacun des coins 28 à 30, la variation d'épaisseur vue par le faisceau F', en fonction de l'angle de rotation, vaut pour 28 : e = eo + a sin Ce - 60 ) O variant de O à 1200
a étant une constante caractéristique de ce secteur pour 29 : e = (eo + {~ a) - a sin O 6 variant de 1200 à 240 pour 30 : e = (eo + 2{- a) + a sin Ce + 60 )
6 variant de 240 à 360"
Cette variante de la figure 6 présente l'inconvénient de nécessiter l'utilisation d'un coin multiple 27 qui est un composant optique complexe. De préférence, lorsque cela est possible, on a recours au mode de réalisation de la figure 7, qui permet de faire des mesures d'angles de rotation jusqu'à 360 , à l'aide de deux têtes optiques, 26A et 26B, identiques à la tête 26. Ces deux têtes 26A, 26B produisent des faisceaux F1, F2 focalisés en M et N, respectivement. O est l'intersection du plan inférieur du coin 25 avec l'axe de rotation 24.Les têtes optiques 26A, 26B sont disposées de façon que OM soit perpendiculaire à ON. Soient el et e2 les épaisseurs de coin mesurées par les têtes 26A, 26B respectivement. On a alors, pour un angle de rotation e du corps 23 et du coin 25
el = eo + a sin O
(a étant une constante caractéristique du coin 25)
e2 = eo + a cos e
Ainsi, quelle que soit la valeur de l'angle O (entre O et 360 ), on peut toujours le déterminer. De plus, on doit toujours avoir la relation suivante, que l'on déduit des précédentes :
(el - eo)2 + (e2 - eo)2 = a2
Donc, toute variation du premier terme de cette dernière relation ne peut être attribuable qu'à un effet perturbateur de la mesure, ce qui permet de s'assurer que la mesure est correcte.For each of the corners 28 to 30, the variation in thickness seen by the beam F ', as a function of the angle of rotation, is valid for 28: e = eo + a sin Ce - 60) O varying from O to 1200
a being a constant characteristic of this sector for 29: e = (eo + {~ a) - a sin O 6 varying from 1200 to 240 for 30: e = (eo + 2 {- a) + a sin Ce + 60)
6 varying from 240 to 360 "
This variant of FIG. 6 has the drawback of requiring the use of a multiple corner 27 which is a complex optical component. Preferably, when possible, use is made of the embodiment of FIG. 7, which allows measurements of angles of rotation up to 360 to be made, using two identical optical heads, 26A and 26B at the head 26. These two heads 26A, 26B produce beams F1, F2 focused at M and N, respectively. O is the intersection of the lower plane of the corner 25 with the axis of rotation 24. The optical heads 26A, 26B are arranged so that OM is perpendicular to ON. Let el and e2 be the corner thicknesses measured by the heads 26A, 26B respectively. We then have, for an angle of rotation e of the body 23 and the corner 25
el = eo + a sin O
(a being a characteristic constant of the corner 25)
e2 = eo + a cos e
Thus, whatever the value of the angle O (between O and 360), it can always be determined. In addition, we must always have the following relation, which we deduce from the previous ones:
(el - eo) 2 + (e2 - eo) 2 = a2
Therefore, any variation of the first term of this last relation can only be attributable to a disturbing effect of the measurement, which makes it possible to ensure that the measurement is correct.

Bien entendu, comme précisé en référence à la figure 4, on peut adjoindre dans chaque mode de réalisation décrit ici, une tête de mesure complémentaire à chaque tête de mesure décrite, afin de faire des mesures redondantes. Of course, as specified with reference to FIG. 4, it is possible to add, in each embodiment described here, a measurement head complementary to each measurement head described, in order to make redundant measurements.

Selon la variante représentée en figure 8, on utilise, au lieu d'un coin de verre classique, un prisme biréfringent, dit "de Wollaston". Le capteur de la figure 8 comporte une fibre optique 28, une optique de focalisation 29, un polariseur 30 et un prisme biréfringent 31 fixé sur la pièce 32 dont on mesure les déplacements (dans une direction perpendiculaire au faisceau issu de la fibre 28). Les faces inférieure 33 et supérieure 34 du prisme 31 sont traitées semi-réfléchissantes. L'emploi d'un tel prisme permet d'augmenter les tolérances optiques du capteur, ce qui en facilite la réalisation technique. According to the variant shown in FIG. 8, a birefringent prism, called "Wollaston" prism, is used, instead of a conventional glass wedge. The sensor of FIG. 8 comprises an optical fiber 28, a focusing optic 29, a polarizer 30 and a birefringent prism 31 fixed on the part 32 whose displacements are measured (in a direction perpendicular to the beam coming from the fiber 28). The lower 33 and upper 34 faces of the prism 31 are treated semi-reflecting. The use of such a prism makes it possible to increase the optical tolerances of the sensor, which facilitates its technical implementation.

Claims

1. Interferometric large displacement sensor, characterized in that it comprises a source of light rays (1) connected, where appropriate, by an optical fiber (2) to at least one optical collimating or focusing device (7 , 17, 18, 19, 20, 26, 26A, 26B), this optical device cooperating with an interferometer one of the optical elements of which is integral with a body (6, 15, 22, 23) whose displacements are measured, said the optical element being an optical wedge fixed to said movable body, the interferometer of which determines the variations in thickness which are a function of the movement of the body.

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the optical wedge is an air or glass wedge.

3. Sensor according to claim 1 or 2, for the two-dimensional measurement of displacements of a body (15) in a plane (P), characterized in that it comprises two optical devices for collimation or focusing (17, 18 ), the corner (15) making a first angle (a) relative to a first coordinate axis (Ox) of said plane, and a second angle (ss) relative to a second coordinate axis (Oy) of this plane.

4. Sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the displacements are angular displacements less than 1800.

5. Sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the displacements are angular displacements between O and 360, and that it comprises a multiple optical wedge (27) with three elements (28 to 30) each extending over an area of 1200, and each having a different average thickness.

6. Sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the displacements are angular displacements between O and 360, and that it comprises two optical heads (26A, 26B) arranged at 90 "relative to the axis of rotation (24).

7. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a complementary optical head (20) attached to each optical measurement head, to make redundant measurements.