KR950019635A - 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법 - Google Patents

3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR950019635A
KR950019635A KR1019930030360A KR930030360A KR950019635A KR 950019635 A KR950019635 A KR 950019635A KR 1019930030360 A KR1019930030360 A KR 1019930030360A KR 930030360 A KR930030360 A KR 930030360A KR 950019635 A KR950019635 A KR 950019635A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
laser interferometer
laser
corner cube
splitter
Prior art date
Application number
KR1019930030360A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970005500B1 (ko
Inventor
서호성
정명세
Original Assignee
박승덕
재단법인 한국표준과학연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박승덕, 재단법인 한국표준과학연구원 filed Critical 박승덕
Priority to KR1019930030360A priority Critical patent/KR970005500B1/ko
Priority to US08/303,524 priority patent/US5579109A/en
Priority to JP6259838A priority patent/JP2520855B2/ja
Publication of KR950019635A publication Critical patent/KR950019635A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970005500B1 publication Critical patent/KR970005500B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
    • G01B9/02003—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies using beat frequencies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/70—Using polarization in the interferometer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 3개 주파수를 갖는 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 등의 물리량 측정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계는 3주파수 레이저 발진수단(1), 상기 발진 수단에서 발진된 레이저 광속을 기준 광속 및 비교 광속으로 구분하여 2차 맥놀이 주파수의 계수값을 측정하기 위한 광속 분할기(2), 편광광 분할기(3), 제1및 제2코너 큐브 프리즘(4, 5), 제1 및 제2편광판(6, 7), 제1 및 제2광검출기(8, 9), 제1 및 제2증폭기(10, 11), 제1 및 제2대역통과필터(12, 13), 2채널 계수기 및 길이 표시장치로 이루어진다.
본 발명에 따르면 3개 주파수 발진 레이저에 의해 2차 맥놀이 주파수를 발생시키고 제2코너 큐브 프리즘(5)을 이동시키면서 2차 맥놀이 주파수를 도플러 편이시켜 그 계수값과 기준 광속의 계수값의 차에 의해 제2코너 큐브 프리즘의 이동거리를 계산하는 방식으로 분해능이 2배로 증가되는 길이 측정을 행할 수 있는 혁신적인 효과가 있다.

Description

3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계를 이용한 길이 측정 시스템의 개략적 장치도이다.
제2도는 본 발명의 3주파수 레이저 스펙트럼의 일형태를 보여주는 도면이다.
제3도는 본 발명의 3주파수 레이저 스펙트럼의 또다른 일형태를 보여주는 도면이다.
제4도는 레이저 스펙트럼이 제3도와 같을 때 편광 관속 분할기(3)에 의해 분리되는 각 스펙트럼을 보여주는 단면도이다.

Claims (7)

  1. 헤테로다인 레이저 간섭계에 있어서, 3개 종모드를 발진하도록 된 레이저 발진 수단(1); 상기 레이저 발진 수단(1)으로부터 나오는 광을 토과량과 반사광으로 분리하여 반사광인 제1광속을 기준 광속으로 하여 기준 제1광검출기(8)로 향하게 하고 투과광인 제2광속은 비교 광속으로 하여 편광광속 분할기(3)로 진행토록 하는 광속 분할기(2); 상기 기준 광속에 대해 3개 모드 주파수 사이의 기준 2차 맥놀이 주파수를 검출하기 위한 기준 제1광검출기(8); 상기 2차 맥놀이 주파수 신호를 증폭하기 위한 제1증폭기(10); 상기 증폭기의 출력 신호중 일정 대역의 신호만을 선택하기 위한 제1대역통과 필터(12); 상기 비교 광속을 입력받아 편광 방향에 따라 두가지 스펙트럼으로 분리하여 분리된 제1스펙트럼 및 제2스펙트럼을 각각 제1코너 큐브프리즘(4) 및 이동가능 제2코너 큐브 프리즘(5)으로 향하게 한 편광 광속 분할기(3); 상기 편광 광속 분할기(3)로부터 상기 제1 및 제2스펙트럼을 입력받아 되돌이 반사시켜 상기 편광 광속 분할기로 재입력시키는 상기 제1 및 제2코너 큐브 프리즘(4, 5); 상기 편광 광속 분할기에서 다시 합성되어 나오는 제1 및 제2스펙트럼의 2차 맥놀이 주파수 신호를 검출하기 위한 제2광검출기(9); 상기 제2광검출기(9)의 출력측에 순차적으로 연결되며 상기 제1증폭기(10) 및 제1대역통과 필터(12)와 동일한 기능을 행하는 제2증폭기(11) 및 제2대역통과 필터(13); 상기 제1대역통과 필터(12) 및 제2대역통과 필터(13)의 출력 신호를 입력받아 주파수 계수를 행하는 2채널 계수기(14); 및 상기 2채널 계수기에서 계수한 값을 입력받아 상기 이동가능 제2코너 큐브 프리즘(5)의 이동거리를 확산하고 공기 굴절을 보정 등을 수행하여 실제 이동거리를 환산하고 이동거리를 수치로 표시하는 이동길이 표시장치(15);로 이루어지는 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발진 수단(1)이 3주파수 헬륨-네온(He-Ne) 레이저를 발진하도록 된 것을 특징으로 하는 상기 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레이저 발진 수단(1)이 1 또는 2의 주파수로 발진되는 복수개의 레이저 발진기들로 구성되어 전체적으로 3주파수를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 상기 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광속 분할기(2)와 상기 제1광검출기(8) 사이 및 상기 편광광속 분할기(3)와 상기 제2검출기(9) 사이에 2차 맥놀이 신호검출 감도를 높이기 위해 제1편광판(6) 및 제2편광판(7)을 설치하는 것을 특징으로 하는 상기 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계.
  5. 제1항의 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계를 이용하여, 3개 주파수로 발진되는 발진 수단(1)에 의해 인접한 모드의 편광 방향이 다른 3개 주파수 광속을 발진시키고 상기 이동가능 제2코너 큐브 프리즘을 측정할 거리 만큼 소정의 각도로 이동시키면서 주파수에 있어서의 도플러 편이를 발생시키고 상기도플러 편이가 생긴 비교 광속의 2차 맥놀이 주파수 계수값과 기준 광속의 주파수 계수값의 차이를 2채널 계수기(14)에 의해 산출함으로써 일련의 연산식에 의해 상기 제2코너 큐브 프리즘의 이동길이가 상기 길이 표시장치(15)에 표시되는 방식으로 길이 측정의 분해능이 2배로 향상되도록 한 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계를 이용한 길이 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 발진 수단(1)으로부터 발생되는 상기 3주파수 레이저 광속이 3개 종모드로 발진하는 He-Ne레이저로서 3개 종모드들이 각각 수평면광(II), 수직편광(⊥), 수평편광(II)이거나 수수직편광(⊥), 수평편광(II), 수직편광(⊥)순으로 배열되는 것을 특징으로 하는 상기 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계.
  7. 제5항의 원리를 이용하는 것을 특징으로 하는 각종 물리량 측정 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019930030360A 1993-12-28 1993-12-28 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법 KR970005500B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930030360A KR970005500B1 (ko) 1993-12-28 1993-12-28 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법
US08/303,524 US5579109A (en) 1993-12-28 1994-09-09 3 frequency heterodyne laser interferometer that doubles the resolution
JP6259838A JP2520855B2 (ja) 1993-12-28 1994-09-30 ３周波数ヘテロダインレ―ザ―干渉計及びそれを利用した長さ測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930030360A KR970005500B1 (ko) 1993-12-28 1993-12-28 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950019635A true KR950019635A (ko) 1995-07-24
KR970005500B1 KR970005500B1 (ko) 1997-04-16

Family

ID=19373367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930030360A KR970005500B1 (ko) 1993-12-28 1993-12-28 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5579109A (ko)
JP (1) JP2520855B2 (ko)
KR (1) KR970005500B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111442715A (zh) * 2020-03-02 2020-07-24 哈尔滨工业大学 基于一体式二次分光组件的外差激光干涉仪

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095542C (zh) * 2000-02-25 2002-12-04 清华大学 双真空室双频测相空气折射率干涉仪
JP4286460B2 (ja) * 2001-01-18 2009-07-01 パイオニア株式会社 レーザ測長器及びレーザ測長方法
US7009710B2 (en) * 2001-08-20 2006-03-07 Agilent Technologies, Inc. Direct combination of fiber optic light beams
US7557929B2 (en) 2001-12-18 2009-07-07 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for phase measurements
US6934035B2 (en) * 2001-12-18 2005-08-23 Massachusetts Institute Of Technology System and method for measuring optical distance
US7365858B2 (en) * 2001-12-18 2008-04-29 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for phase measurements
US6847455B1 (en) 2002-01-25 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Heterodyne interferometer with angstrom-level periodic nonlinearity
KR100468155B1 (ko) * 2002-06-27 2005-01-26 한국과학기술원 이종모드 헬륨-네온 레이저와 슈퍼 헤테로다인위상측정법을 이용한 헤테로다인 레이저 간섭계
RU2233736C2 (ru) * 2002-07-11 2004-08-10 Раховский Вадим Израилович Нанометрическое позиционирующее устройство
US7126695B2 (en) * 2003-10-10 2006-10-24 The Boeing Company Heterodyne frequency modulated signal demodulator and method of operating the same
NL2003134C (en) * 2008-09-11 2010-03-16 Univ Delft Tech LASER INTERFEROMETER.
CN101907443B (zh) * 2010-06-23 2012-03-07 清华大学 一种能量天平可动互感线圈的位移测量装置
CN102582556A (zh) * 2011-01-07 2012-07-18 华东交通大学 一种汽车主动防碰撞系统
KR101235274B1 (ko) * 2011-08-23 2013-02-21 서강대학교산학협력단 장시간 안정도를 갖는 헤테로다인 간섭계 및 이를 이용한 유체 채널 리드아웃 센서
CN102865821B (zh) * 2012-09-19 2015-10-07 哈尔滨工业大学 光路平衡型高速高分辨率激光外差干涉测量方法与装置
CN102853770B (zh) * 2012-09-19 2015-10-07 哈尔滨工业大学 基于小频差与光束分离的激光外差干涉测量方法与装置
CN102853769B (zh) * 2012-09-19 2015-06-03 哈尔滨工业大学 高速高分辨率激光外差干涉测量方法与装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01206283A (ja) * 1988-02-13 1989-08-18 Brother Ind Ltd 光ヘテロダイン測定装置
US5153669A (en) * 1991-03-27 1992-10-06 Hughes Danbury Optical Systems, Inc. Three wavelength optical measurement apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111442715A (zh) * 2020-03-02 2020-07-24 哈尔滨工业大学 基于一体式二次分光组件的外差激光干涉仪

Also Published As

Publication number Publication date
KR970005500B1 (ko) 1997-04-16
US5579109A (en) 1996-11-26
JP2520855B2 (ja) 1996-07-31
JPH07253305A (ja) 1995-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950019635A (ko) 3주파수 헤테로다인 레이저 간섭계 및 그를 이용한 길이 측정방법
US3891321A (en) Optical method and apparatus for measuring the relative displacement of a diffraction grid
US4702600A (en) Method and apparatus for measuring angular rate with a passive optical resonator
US5054912A (en) Optical distance-measuring device
US5757489A (en) Interferometric apparatus for measuring a physical value
US3542472A (en) Distance measuring apparatus
EP0512450B1 (en) Wavelength variation measuring apparatus
JP3513432B2 (ja) 光周波数領域反射測定装置および光周波数領域反射測定方法
JP2000205814A (ja) ヘテロダイン干渉計
EP0606677A2 (en) Laser interferometer
JPH08320206A (ja) 光波干渉測定装置および光波干渉測定方法
JPH01203906A (ja) 光ファイバセンサ装置
US5517022A (en) Apparatus for measuring an ambient isotropic parameter applied to a highly birefringent sensing fiber using interference pattern detection
JP2691781B2 (ja) ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計
JPS61219803A (ja) 物理量測定装置
US3612694A (en) Arrangement for interferometric measurement of two lengths
KR20160134154A (ko) 프리러닝 펨토초 레이저 기반의 실시간 합성파 결정을 이용한 거리측정 장치
JPH03175333A (ja) 光伝送線路測定器
JPH1144503A (ja) 光波干渉測定装置
JPH0133761B2 (ko)
SU765666A1 (ru) Устройство дл измерени фазочастотных характеристик механических колебаний
JPH09318311A (ja) 干渉計システム
SU938660A1 (ru) Устройство дл дистанционного измерени рассто ний
GB1375091A (ko)
WO1992014115A1 (en) A method and apparatus for determining direction of displacement of an object surface

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070712

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee