SU1179103A1 - Интерферометр дл измерени рассто ний - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  точных измерений больших рассто ний в геодезии, геофизике, машиностроении и других област х.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  больших рассто ний ,

На чертеже изображена функциональна  схема интерферометра дл  измерени  рассто ний.

Интерферометр содержит источник света, выполненный в виде лазера 1, дво копреломл ющий кристалл 2, зеркало , коллиматор 3, полупрозрачное зеркало 4, раздел ющее световой поток на опорный и измерительные пучки .- причем кристалл 2 размещен между лазером и зеркалом 4, уголковый отражатель 5, установленный в измерительном пучке и уголковый отражатель 6, установленный в опорном пучке , фазовый модул тор 7, установленный в опорном пучке, генератор 8 пилообразных напр жений, выход которого соединен с модз л тором 7, частотомер 9, генератор 10 СВЧ, выходом соединенный с кристаллом 2 и частотомером 9, умножитель 11, соединенный входом с генератором 8 пилообразного напр лсени , фотоприемник 12, узкополосный усилитель 13, входом соединенный с фотоприемником 12, и синхронны детектор 14, один вход которого соединен с выхо7т,ом умножител  11, а  р гой вход - с выходом усилител  13, . Интерферометр работает следующим образом. При прохождении излучени  лазера через кристалл 2 плоскопол ризованно излучение измен ет ориентацию плоскости пол ризации по гармоническому закону с частотой,равной половине частоты СВЧ-колеба ний генератора 10. Полупрозрачное зеркало 4 расщепл ет излучение на опорный пучок, который проходит фазовый модул тор 7, уголковый отражатель 6 и падает на фотоприемник 12, и измерительный пучок который проходит до отражател  5 и после отражени  от зеркала 4 падает

на фотоприемник 12, где интерферирует с опорным пучком.

Максимальньй сигнал интерференции будет при совпадении плоскостей пол ризации опорного и измерительного пучков . На этом эффекте и основано измерение рассто ний.

Дл  повьш1ени  точности регистрации максимума сигнала и уменьшени  вли -ни  турбулентности применена фазова  модул ци  света по пилообразному закону . С этой целью к фазовому модул тору 7 подключен генератор 8 пилообразных напр жений, другой выход которого подключен через умножитель 11 частоты к синхронному детектору 14. Причем кратность умножени  равна 2а/Л 5 где а - амплитуда изменени  оптического пути в модул торе 7; / - длина волны света.

Сигналы с умножител  -11 частоты и интерференционный сигнал, пропущенный через фильтр - узкополосный усилитель 12 регистрируют на выходе синхронного детектора 14.

При перемещении уголкового отражател  6 наступает момент, когда плоскости пол ризации опорного и дистанционного пучков совпадают. При этом регистрируют максимум сигнала интерференции. Величину перемещени  отражател  6 регистрируют по шкале. Следовательно, разность хода интерферирующих пучков, равна  удвоенному кратна длине волны врарассто нию . щени  плоскости пол ризации. Тогда измер емое рассто ние равно D М V/F+ d +с , где М - целое число, известное из приближенного значени  рассто ни ; F - частота СВЧ - ко- лебаний; v - скорость света; d разность отсчетов по шкале при перемещении отражател  6; с - посто нна  интерферометра. I При использовании изобретени  отпадает необходимость в стабильности и перестройке длины волны. Точность измерени  зависит только от точности частоты СВЧ-колебаний и точности регистрации максимума сигнала и составл ет пор дка 10 относ, ед.

Claims (1)

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ, содержащий источник света, полупрозрачное зеркало, делящее излучение на опорный и измеритель ный пучки, в каждом из которых размещен уголковый отражатель, фотоприемник и электрически связанное с ним регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения больших расстояний, он снабжен двоя- ко преломляющим кристаллом, размещенным между источником света, выполненным в виде лазера, и зеркалом, частотомером и генератором СВЧ, электрически связанным с кристаллом и частотомером, регистрирующее устройство выполнено в виде синхронного детектора, умножителя частоты, генератора пилообразного напряжения, фазового модулятора и узкополосного усилителя, выходы генератора пилообразного напряжения соединены с фазовым модулятором, размещенным в опорном пучке, и с входом умножителя, выход которого соединен с одним § из входов синхронного детектора, соединенного другим входом с узкополосным усилителем, вход которого соединен с фотоприемником.

   Sib 1179103