PL123729B2 - Method of optical comparison of lengths - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób optycznego porównywania dlugosci znajdujacy zastoso¬ wania w metrologii.Znane sa interferometryczne metody pomiaru dlugosci, w których wzorcem jest dlugosc fali swietlnej, zas porównywania dlugosci wzorca z wielkoscia mierzona dokonuje sie droga zliczania ilosci prazków. Te znane sposoby sa najdokladniejsze ze znanych, lecz przy ich stosowaniu zachodzi koniecznosc w przypadku laserów, stabilizacji dlugosci fali. Wymagane tez jest uniezale¬ znienie sie od wplywów atmosfery na interferometr. Pociaga to za soba duze naklady.W przypadku wykonywania pomiarów technicznych dokladnosc jest ograniczona do wielkosci okolo 10"6 przy odleglosciach do kilkudziesieciu metrów.W sposobie wedlug wynalazku wykorzystuje sie zjawisko interferencji fal swietlnych przy uzyciu znanego interferometru Michelsona. Na wzorcowej lawie optycznej w jednym z ramion interferometru Michelsona umieszcza sie reflektor rogowy. W drugim ramieniu interferometru, na badanym urzadzeniu którego polozenie ma byc ustalone, umieszcza sie taki sam reflektor. Gdy oba ramiona z dokladnoscia drogi koherencji, sa równe na wyjsciu uzyskuje sie sygnal, który powstaje wskutek interferencji fal biegnacych w obu ramionach. Wedlug znamiennej cechy wynalazku do detekcji zrównania sie dróg optycznych obu ramion intereferometru wykorzystuje sie modulacje fazy fali swietlnej w jednym z ramion interferometru, która wykrywa sie jako modulacje amplitu¬ dowa na fotopowielaczu jedynie wówczas, gdy drogi sa równe z dokladnoscia drogi koherencji czasowej uzytego swiatla.Nieoczekiwanym skutkiem wynalazku jest umozliwienie wykrywania miejsca interferencji swiatla bialego w sposób, w duzym stopniu niezalezny od fluktuacji atmosfery, wibracji oraz predkosci przesuwania sie reflektora rogowego.Wynalazek zostanie dokladniej wyjasniony na podstawie rysunku, na którym pokazano uklad optyczny interferometru w zastosowaniu do optycznego sposobu porównywania dlugosci.Zródlo swiatla w postaci halogenowej zarówki 1 wysyla strumien swiatla, który po przejsciu przez przyslone 2 oraz pomocniczy dzielnik 3 pada na dzielnik 4 interferometru. Czesc swiatla odbita od dzielnika 4 przechodzi przez kompensujaca plytke 5 oraz modulator 6 fazy i pada na rogowy reflektor 7, skad po odbiciu wraca ta sama droga i po przejsciu dzielnika 4dociera do fotopowielacza 8. Druga czesc swiatla po przejsciu przez dzielnik 4 i nastepnie odbiciu od rogowego2 123729 reflektora 9 wraca, a po drugim odbiciu od dzielnika 4 trafia do fotopowielacza 8. Gdy dlugosci obu ramion sa równe, dwie opisane wiazki swiatla interferuja ze soba. Na skutek jednak umieszczenia w pierwszym ramienia interferometru modulatora 6 faza fali odbitej od reflektora 7 jest zmienna, co wywoluje podobna zmiennosc czasowa interferencji na fotopowielaczu 8. Sygnal uzyskiwany z fotopowielacza 8 jest dalej podawany na selektywny wzmacniacz z miernikiem 10, za pomoca którego wykrywa sie moment z równania dróg optycznych.Uklad zlozony z lasera 11 He-Ne oraz wczesniej wymienionego pomocniczego dzielnika 3 sluzy do wstepnego osiowania rogowych reflektorów 7 i 9.Zastrzezenie patentowe Sposób optycznego porównywania dlugosci przy uzyciu interferometru Michelsona, w któ¬ rym na wzorcowej lawie optycznej w jednym z ramion interferometru umieszcza sie reflektor rogowy, w drugim ramieniu na badanym urzadzeniu, którego polozenie ma byc ustalone, umie¬ szcza sie taki sam reflektor, a po zrównaniu dlugosci obu ramion z dokladnoscia drogi koherencji, na wyjsciu uzyskuje sie sygnal powstajacy wskutek interferencji fal biegnacych w obu ramionach, znamienny tym, ze do detekcji zrównania sie dróg optycznych obu ramion interferometru wykorzy- suje sie modulacje fazy fali swietlnej w jednym z ramion interferometru, która wykrywa sie jako modulacje amplitudowa na fotopowielaczu jedynie wówczas, gdy drogi sa równe z dokladnoscia drogi koherencji czasowej uzytego swiatla.—A-y ® — 2 1 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Ona 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób optycznego porównywania dlugosci przy uzyciu interferometru Michelsona, w któ¬ rym na wzorcowej lawie optycznej w jednym z ramion interferometru umieszcza sie reflektor rogowy, w drugim ramieniu na badanym urzadzeniu, którego polozenie ma byc ustalone, umie¬ szcza sie taki sam reflektor, a po zrównaniu dlugosci obu ramion z dokladnoscia drogi koherencji, na wyjsciu uzyskuje sie sygnal powstajacy wskutek interferencji fal biegnacych w obu ramionach, znamienny tym, ze do detekcji zrównania sie dróg optycznych obu ramion interferometru wykorzy- suje sie modulacje fazy fali swietlnej w jednym z ramion interferometru, która wykrywa sie jako modulacje amplitudowa na fotopowielaczu jedynie wówczas, gdy drogi sa równe z dokladnoscia drogi koherencji czasowej uzytego swiatla. —A-y ® — 2 1 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Ona 100 zl PL