SU1303817A1 - Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film - Google Patents

Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film Download PDF

Info

Publication number
SU1303817A1
SU1303817A1 SU843696811A SU3696811A SU1303817A1 SU 1303817 A1 SU1303817 A1 SU 1303817A1 SU 843696811 A SU843696811 A SU 843696811A SU 3696811 A SU3696811 A SU 3696811A SU 1303817 A1 SU1303817 A1 SU 1303817A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
lens
photodetector
channel
raster
displacement vector
Prior art date
Application number
SU843696811A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Михайловна Нагибина
Игорь Ростиславович Котов
Дмитрий Николаевич Ситник
Владимир Викторович Хопов
Original Assignee
Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
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 Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики filed Critical Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority to SU843696811A priority Critical patent/SU1303817A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1303817A1 publication Critical patent/SU1303817A1/en

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет устранени  погрешности, св занной с наличием дополнительных интерференционных картин, формируемых в фокальной плоскости объектива. При перемещении растра 6 происходит модул ци  интерференционных полос, и фотоприемник 8 измерительного канала регистрирует периодически измен ющийс  во времени световой сигнал. Фаза сигнала опорного канала остаетс  посто нной . Сигналы обоих каналов поступают на входы измерител  10 разности фаз. 1 ил. 8 . со о ОО 00This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the error associated with the presence of additional interference patterns formed in the focal plane of the lens. When the raster 6 is moved, the interference fringes are modulated, and the photodetector 8 of the measuring channel detects a periodically varying light signal. The phase of the reference channel signal remains constant. The signals of both channels are fed to the inputs of the meter 10 phase difference. 1 il. eight . with about oo 00

Description

Изобретение относитс  к контрольо-измерительной технике и может ыть использовано дл  измерени  векора смещени  диффузно отражающих бъектов,The invention relates to a measurement and control technique and can be used to measure a displacement vector of diffusely reflecting objects,

Целью изобретени   вл етс  повыение точности измерений за счет устранени  основной погрешности измерени , св занной с наличием дополнительных интерференционных картин, ормируемых в фокальной плоскости бъектива.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements by eliminating the basic measurement error associated with the presence of additional interference patterns that are arranged in the focal plane of the lens.

На чертеже представлена схема предложенного устройства, The drawing shows the scheme of the proposed device

Устройство содержит источник I когерентного излучени ,, установленную по ходу излучени  спекл-фотографйю 2j интерферометр 3 сдвига, установлен- ньй по ходу луча измерительного канала , отклон ющий элемент 4, установленный по ходу луча опорного канала, объектив 5, установленньй по ходуThe device contains a source of coherent radiation I, an interferometer 3 of a shear interferometer 3j installed along the radiation of a speckle photograph 2j, installed along the beam of the measuring channel, a deflecting element 4 installed along the beam of the reference channel, a lens 5 mounted along the beam

лучей обоих каналов, регул рньй щелевой растр 6, установленный в задней фокальной плоскости объектива, фотоприемники 7 и 8, установленные по ходу лучей опорного и измерительного каналов, резонансньй фильтр 9, вход которого электрически св зан с выходом фотоприемника 8, измеритель 10 разности фаз, два входа которого подключены к фОтоприемнику 7 и выходу резонансного фильтра.rays of both channels, a regular slit raster 6 installed in the rear focal plane of the lens, photo detectors 7 and 8 installed along the beams of the reference and measuring channels, a resonant filter 9 whose input is electrically connected to the output of the photodetector 8, meter 10 phase difference, two inputs of which are connected to the photoacceptor 7 and the output of the resonant filter.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Нерасширенньй луч источника 1 когерентного излучени  освещает спекл- фотографию 2, на которой зарегистрирован исследуемьй объект в возмущенном и невозмущенном состо нии, Рас- се нньй спекл-фотографией свет распростран етс  по измерительному каналу, пр мо прошедщий - по опорному , В измерительном канале за спекл- фотографией расположен интерферометр 3 сдвига, которьй служит дл  настройки периода интерференционных полос. Интерференционна  картина формируетс  в задней фокальной плоскости объектива 5 на поверхности растра 6, В устройстве может быть использован регул рньй щелевой цилиндрический растр, При перемещении (вращении растра 6 происходит модул ци  интерференционных полос, и фотоприемник 6 измерительного канала регистрирует периодически измен ющийс  во времени световой Сигнал, Временна  зависимость первой гармоники сигнала на выходе фотоприемника 8 имеет видThe non-broadening beam of the coherent radiation source 1 illuminates the speckle photograph 2, on which the investigated object is registered in a disturbed and unperturbed state. The spreading speckle photograph propagates light through the measuring channel, directly passing through the reference channel, In the measuring channel, the speckle - the photograph shows the interferometer 3 shift, which serves to adjust the period of interference fringes. The interference pattern is formed in the rear focal plane of the lens 5 on the surface of the raster 6. A slit cylindrical raster can be used in the device. When moving (rotating the raster 6, the interference fringes are modulated, and the photodetector 6 of the measuring channel records the time-varying light signal , The time dependence of the first harmonic signal at the output of the photodetector 8 is

Aco5(s7-l-4 l,  Aco5 (s7-l-4 l,

с6 c6

где А - амплитуда первой гармоники fwhere A is the amplitude of the first harmonic f

57 - частота первой гармоники;57 - first harmonic frequency;

фуъfu

CP - dsino6- фаза первой гармонилCP - dsino6- first harmonic phase

ки;ki;

cf - вектор смещени ; / - длина волны света источника когерентного излучени ; , угол дифракции света на спекл-фотографии (угол между опорным и измерительным каналами ) .cf is the displacement vector; / is the wavelength of the light of the coherent radiation source; , the angle of diffraction of light in speckle photography (the angle between the reference and measuring channels).

В фазе сигнала, как видно из ()( содержитс  информаци  о векторе смё- щени .In the signal phase, as can be seen from () (contains information about the blending vector.

Отклон ющий элемент 4, объектив 5 и растр 6 формируют сигнал опорного канала из света, пр мо прошедшего спекл-фотографию. При перемещении спекл-фотографии относительно освещающего луча фаза сигнала измерительного канала измен етс  в соответствии с изменением вектора смещени . Фаза сигнала опорного канала остаетс  посто нной. Сигналы обоих каналов поступают на входы измерител  10 раз- юности фаз. Изменение вектора смещени  ud определ етс  из выражени The deflecting element 4, the lens 5 and the raster 6 form the signal of the reference channel from the light that directly passed the speckle photograph. When moving the speckle photograph relative to the illuminating beam, the phase of the signal of the measuring channel changes in accordance with the change of the displacement vector. The phase of the reference channel signal remains constant. The signals of both channels are fed to the inputs of the meter 10 phase separation. The change in the displacement vector ud is determined from the expression

4040

elnci j elnci j

5five

00

5five

где Дц) - разность показаний измерител  разности фаз, соответствующих двум положени м спекл-фотографии; Cid - изменение вектора смещени . Резонансный фильтр 9 служит дл  подавлени  высших гармоник, содержащихс  в сигнах(е измерительного канала на выходе фотоприемника 8, Фильтр настроен на частоту первой гармоники S7 .where Ds) is the difference between the readings of the phase difference meter, corresponding to the two positions of the speckle photograph; Cid is the change in displacement vector. The resonant filter 9 serves to suppress the higher harmonics contained in the signals (e of the measuring channel at the output of the photodetector 8). The filter is tuned to the frequency of the first harmonic S7.

Настройка устройства осуществл етс  с помощью интерферометра 3 сдвига таким образом, чтобы период интерференционных полос стал равным периоду растра. При этом амплитуда первой гармоники сигнала измерительного канала будет максимальна.The device is tuned using the shift interferometer 3 so that the period of the interference fringes becomes equal to the raster period. In this case, the amplitude of the first harmonic of the signal of the measuring channel will be maximum.

313038313038

Таким образом, предложенное выполнение устройства при подавлении высших гармоник на 20 дБ позвол ет производить измерение вектора смещени  с точностью не хуже А/1000 поло- 5 сы.Thus, the proposed implementation of the device while suppressing higher harmonics by 20 dB allows one to measure the displacement vector with an accuracy not worse than the A / 1000 band.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  вектора смещени  диффузно отражающих объек- тов, содержащее источник когерентного излучени , предназначенный дл  образовани  от объекта опорного и измерительного оптических каналов, интерферометр сдвига и фотоприемник, установленные последовательно по ходу луча измерительного оптического канала, второй фотоприемник, установ- ленньй по ходу луча опорного оптического канала, объектив, размещен- An apparatus for measuring the displacement vector of a diffusely reflecting object, comprising a coherent radiation source, intended to form a reference and measuring optical channels from the object, a shear interferometer and a photodetector arranged in series along the beam of the measuring optical channel, the second photodetector being installed along the beam optical reference channel, lens placed ный мелщу интерферометром сдвига и фотоприемниками и, вл ющийс  общим дл  обоих.каналов, и измеритель разности фаз, два входа которого подключены к соответствующим фотоприемникам , о тличающеес  тем, с целью повьпиени  точностиimbalance with a shear interferometer and photodetectors, and common to both channels, and a phase difference meter, two inputs of which are connected to the corresponding photodetectors, which are different, with the aim of turning the accuracy 1one изчто ,because of мерений, оно снабжено отклон ющим элементом, установленным по ходу луча опорного канала перед объективом, регул рным щелевьм растром, установленным за объективом в задней фокальной плоскости с возможностью переме- щениЯ перпендикул рно оптической оси объектива, и резонансным фильтром, установленным между первым фотоприемником и измерителем разности фаз, а больша  сторона щели растра перпендикул рна плоскости пересечени  лучей каналов.measurements, it is equipped with a deflecting element installed along the beam of the reference channel in front of the lens, a regular slit raster installed behind the lens in the rear focal plane with the possibility of moving perpendicular to the optical axis of the lens, and a resonant filter installed between the first photodetector and the meter phase differences, and the large side of the raster slit is perpendicular to the plane of intersection of the channel rays.
SU843696811A 1984-01-31 1984-01-31 Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film SU1303817A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843696811A SU1303817A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843696811A SU1303817A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1303817A1 true SU1303817A1 (en) 1987-04-15

Family

ID=21102095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843696811A SU1303817A1 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1303817A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Нагибина И.М. и Хопов Б.В., Гетеродинна спекл-интерферометри . Оптика и спектрометри . 55, вып. 4, 1983, с.762. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0342016B1 (en) Optical position measurement
JP2732849B2 (en) Interferometer
US5541729A (en) Measuring apparatus utilizing diffraction of reflected and transmitted light
SU1303817A1 (en) Device for measuring displacement vector of diffusely reflecting film
WO1986006845A1 (en) Optical diffraction velocimeter
US4040741A (en) Polarized grating optical odometer
SU1370456A1 (en) Method of fixing position of object outlines
SU1265636A1 (en) Optoacoustic frequency meter
SU958852A1 (en) Device for measuring object angular displacement
SU1364866A1 (en) Interference device for measuring angular displacements
SU1534313A1 (en) Laser meter of microfluctuations of optical fiber diameter
SU1714346A1 (en) Linear displacement interference measuring instrument
SU1627836A1 (en) Twin double-beam interferometer for measuring coat thickness
SU1613857A1 (en) Apparatus for measuring displacements of object
SU1478064A1 (en) Method of measuring optic length of fiber optic light guides
SU785644A1 (en) Photoelectric apparatus for measuring object geometrical dimensions
SU399722A1 (en) INTERFERENCE METHOD OF MEASUREMENT OF THE VALUE OF LINEAR AND ANGULAR DISPLACEMENTS
SU1413415A1 (en) Method of determining diameter of holes
SU767508A1 (en) Interference comparator for measuring plane-parallel rod gage
SU1236895A1 (en) Fibrous interference probe
SU1652809A1 (en) Linear displacement measuring device
SU849006A1 (en) Device for measuring speed
SU629444A1 (en) Arrangement for measuring displacement of monitored surface
GB2119083A (en) Optical fibre gyroscope
SU756194A1 (en) Device for measuring object motion parameters