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

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

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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)

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