SU1280312A1

SU1280312A1 - Дифракционный способ измерени ширины прот женного объекта

Info

Publication number: SU1280312A1
Application number: SU833620900A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Сергеевич Бернштейн; Маргарита Никитична Лоди
Original assignee: Московский станкоинструментальный институт
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1986-12-30

Abstract

Изобретение относитс к иэмери- ,тельной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем уменьшени мощности излучени лазера. Направл ют на волокно 20 монохроматический когерентный пучок света, формируемый лазером 1 и телескопической системой 2. Формируют дифракционную картину объективом 3 и зеркалом 4 с приводом в плоскости анализа. Сканиру20 3 4 ют дифракционную картину зеркалом 4 с приводом с преобразованием интенсивности в электрический сигнал фотоприемником 5. Выдел ют нечетные гармонические составл ющие из электрического сигнала, снимаемого с фотоприемника 5 ПОЛОСОВЫМ фильтрами 7, 9, 10 и детекторами 12, 14, 15, сигналы с которых суммируют сумматором 17. Вьщел ют четные гармонические составл ющие полосовыми фильтрами 8, 11 и детекторами 13, 16, сигналы с которых суммируют сумматором 18. Наход т отношение сигналов, снимаемых с сумматоров 17, 18 блоком 19 делени . По величине отношени суд т 0ширине волокна 20. При синусоидальном и пилообразном законах сканировани сканирование провод т в области первого и второго дифракционных минимумов в диапазонах соответственно от 0,62 до 1,24 и от 1,45 до 2,9 относительно положений первого и второго минимумов, формируемых при среднем диаметре волокна 20. 2 з,п. ф-лы, 1ил . i (Л ND 00 О :А9 o

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано -дп измерени ширины прот женных малоразмерных объектов, например стекловолокна.

Цель изобретени - повышение точности измерени путем уменьшени вли ни мощности излучени лазера.

На чертеже представлена функцио- нальна схема устройства дл реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит оптически св занные лазер 1, телескопическую систему 2, объектив 3, зер.кало 4 с приводом, фотоприемник 5, усилитель 6, вход которого подключен к фотоприемнику 5, полосовые фильтры 7-11, входы которых подключены к выходу усилител 6, детекторы 12-16, входы которых подключены соответственно к выходам полосовых фильтров 7-11, первый сумматор 17, выходы которого подключены к выходам детекторов 12, 14 и 15, второй сумматор 18, входы которого подключены к выходам детекторов 13 и 16 и блок 19 делени , входы которого подключены к выходам первого 17 и второго 18 сумматоров. На схеме обозначено также волокно 20.

Способ осуществл ют следующим образом .

На волокно 20 направл ют монохроматический когерентный пучок света, формируемый лазером 1 и расшир емый телескопической системой 2.

Дифракционное изображение волокна 20 строитс с помощью объектива 3 и зеркала 4 с приводом в плоскости анализа , в которой установлен фотоприемник 5..

Фотоприемник 5 преобразует интенсивность дифракционной картины в электрический сигнал, который усиливаетс усилителем 6 и поступает на набор полосовых фильтров 7-11, выходные сигналы с которых детектируютс детекторами 12-16. . При сканировании дифракционной картины посинусоидальному или пилообразному закону с помощью зеркала 4 с приводом.в области формировани первого или второго дифракционного минимума на выходе усилител 6 формируетс сигнал сложного спектра.

Нечетные гармонические составл ющие сигнала сложного спектра выдел ютс полосовыми фильтрами 7, 9 и 10, детектируютс детекторами 12,

суммируютс первым сумма-.

4 и 15 и тором 17.

Четные гармонические составл ющие сигнала сложного спектра вьщел ютс полосовыми фильтрами 8 и 11, детектируютс детекторами 13 и 16 и суммируютс вторым сумматором 18.

Блок 19 делени осуществл ет деление сигнала, снимаемого с выхода первого сумматора 17, на сигнал, снимаемый с выхода второго сумматора 18. По результату делени суд т о ширине волокна 20.

При сканировании дифракционной картины по синусоидальному закону в области формировани первого дифракционного минимума диапазон,сканировани выбирают от 0,62 до 1,24 относительно положени первого ди- фракционного минимума при средней ширине волокна 20.

При сканировании дифракционной картины по пилообразному закону в области формировани второго дифракционного минимума диапазон сканиро- вани выбирают от 1,45 до 2,9 относительно положени второго дифракционного минимума при средней ширине волокна 20.

Использование предлагаемого способа позвол ет повысить точность измерени в результате уменьшени вли ни мощности излучени лазера.

Claims

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано -дп измерени ширины прот жен ных малоразмерных объектов, например стекловолокна. Цель изобретени - повышение точ ности измерени путем уменьшени вли ни мощности излучени лазера. На чертеже представлена функциональна схема устройства дл реализации предлагаемого способа. Устройство содержит оптически св занные лазер 1, телескопическую систему 2, объектив 3, зер.кало 4 с приводом, фотоприемник 5, усилитель 6, вход которого подключен к фотоприемнику 5, полосовые фильтры 7-11, входы которых подключены к выходу усилител 6, детекторы 12-16, входы которых подключены соответственно к выходам полосовых фильтров 7-11, пер вый сумматор 17, выходы которого под ключены к выходам детекторов 12, 14 и 15, второй сумматор 18, входы кото рого подключены к выходам детекторов 13 и 16 и блок 19 делени , входы которого подключены к выходам первого 17 и второго 18 сумматоров. На схеме обозначено также волокно 20. Способ осуществл ют следующим образом . На волокно 20 направл ют монохроматический когерентный пучок света, формируемый лазером 1 и расшир емый телескопической системой 2. Дифракционное изображение волокна 20 строитс с помощью объектива 3 и зеркала 4 с приводом в плоскости ана лиза, в которой установлен фотоприем ник 5.. Фотоприемник 5 преобразует интенсивность дифракционной картины в электрический сигнал, который усиливаетс усилителем 6 и поступает на набор полосовых фильтров 7-11, выход ные сигналы с которых детектируютс детекторами 12-16. . При сканировании дифракционной картины посинусоидальному или пилообразному закону с помощью зеркала 4 с приводом.в области формировани первого или второго дифракционного минимума на выходе усилител 6 формируетс сигнал сложного спектра. Нечетные гармонические составл ющие сигнала сложного спектра выдел ютс полосовыми фильтрами 7, 9 и 10, детектируютс детекторами 12, 4 и 15 и суммируютс первым сумма-. тором 17. Четные гармонические составл ющие сигнала сложного спектра вьщел ютс полосовыми фильтрами 8 и 11, детектируютс детекторами 13 и 16 и суммируютс вторым сумматором 18. Блок 19 делени осуществл ет деление сигнала, снимаемого с выхода первого сумматора 17, на сигнал, снимаемый с выхода второго сумматора 18. По результату делени суд т о ширине волокна 20. При сканировании дифракционной картины по синусоидальному закону в области формировани первого дифракционного минимума диапазон,сканировани выбирают от 0,62 до 1,24 относительно положени первого дифракционного минимума при средней ширине волокна 20. При сканировании дифракционной картины по пилообразному закону в области формировани второго дифракционного минимума диапазон сканиро- вани выбирают от 1,45 до 2,9 относительно положени второго дифракционного минимума при средней ширине волокна 20. Использование предлагаемого способа позвол ет повысить точность измерени в результате уменьшени вли ни мощности излучени лазера. Формула изобретени 1. Дифракционный способ измерени ширины прот женного объекта, заключающийс в том, что направл ют на прот женный объект монохроматический когерентный пучок света, формируют дифракционную картину в плоскости анализа, сканируют дифракционную картину в 1тлоскости анализа с преобразованием интенсивности дифра1б онной картины в злектри.ческий сигнал, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерени , сканирование дифракционной картины провод т в диапазоне, меньшем рассто ни между минимумами дифракционной картины, из электрического сигнала вьщел ют два сигнала, каждый из которых пропорционален сумме нечетных и соответственно четных гармонических составл ющих, дел т сигналы, пропорциональные суммам нечетных и четных гармонических составл ющих.

312803124

друг на друга и по их соотношению , фракционного миниму1 а при средней суд т о ширине прот женного объек- ширине прот женного объекта. та.3. Способ по п.I, о т л и ч а ю
2. Способ по п.1 отличаю- 5 дифракционной картины провод т по щ и и с тем, что сканированиепилообразному закону в области фордифракционной картины провод т помировани второго дифракционного

синусоидальному закону в областиминимума в диапазоне от 1,А5 до 9

формировани первого дифракционногоотносительно положени второго ди-

минимума в диапазоне от 0,62 до 1,24 10 фракционного минимума при средней относительно положени первого ди-ширине прот женного объекта.

щ и и с тем, что сканирование