SU1348637A1 - Displacement and length measuring device - Google Patents

Displacement and length measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1348637A1
SU1348637A1 SU853932917A SU3932917A SU1348637A1 SU 1348637 A1 SU1348637 A1 SU 1348637A1 SU 853932917 A SU853932917 A SU 853932917A SU 3932917 A SU3932917 A SU 3932917A SU 1348637 A1 SU1348637 A1 SU 1348637A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
laser
radiation
frequency
measuring
lasers
Prior art date
Application number
SU853932917A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич Носаль
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1742
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 Предприятие П/Я А-1742 filed Critical Предприятие П/Я А-1742
Priority to SU853932917A priority Critical patent/SU1348637A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1348637A1 publication Critical patent/SU1348637A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  высокоточного измерени  длин и перемещений. Цель изобретени  - расширение диапазоне непрерывно производимых измерений путем увеличени  зоны устойчивой работы устройства . Излучение вспомогательного лазера смешиваетс  на фотоприемнике 18 с излучением опорного лазера 1 и выдел ема  частоты поступает в систему автоподстройки частоты (АПЧ) 20, вход которой св зан с пьезокорректо- ром 21 вспомогательного лазера, оптически св занного через зеркала 16 и 17 с опорным лазером 1. Излучение одного из измерительных лазеров смешиваетс  на фотоприемнике 10 с излучением опорного лазера 1. Разностна  частота регистрируетс  частотомером 11. При отклонении пластины 4 Т-образной формы и уголкового отражател  5 от начального положени  восстанавливаетс  их первоначальное положение с помощью пьезокорректора 21. При изменении частоты биений между опорным и измерительным лазером, образованным пластиной 3, вьтолненной полупрозрачной, П-образной формы и установленной со стороны стойки Т-образной пластины 4 с возможностью перемещени  в направлении распространени  излучени  лазеров, измер етс  величина перемещени  объекта. 1 ил. СО /1-4 СО 4: оо а оо The invention relates to a measurement technique and can be used for highly accurate measurement of lengths and displacements. The purpose of the invention is to expand the range of continuously performed measurements by increasing the zone of stable operation of the device. The auxiliary laser radiation is mixed on the photodetector 18 with the radiation of the reference laser 1 and the frequency to be output enters the automatic frequency control system (AFC) 20, the input of which is connected to the auxiliary laser piezocorrector 21 optically coupled through mirrors 16 and 17 to the reference laser 1 The radiation of one of the measuring lasers is mixed at the photodetector 10 with the radiation of the reference laser 1. The difference frequency is recorded by a frequency meter 11. When the plate 4 is T-shaped and the corner reflector 5 deviates from the initial point Position is restored to their original position with the help of piezocorrector 21. When the beat frequency changes between the reference and measurement laser formed by the plate 3, the translucent semi-transparent U-shaped and installed on the side of the stand, the T-shaped plate 4 can be moved in the direction of propagation of the laser radiation, measure the amount of movement of the object. 1 il. CO / 1-4 CO 4: oo a oo

Description

113486372113486372

Изобретение относитс  к иэмери- ру 19 и к системе автоподстройки час- тельной технике и может быть исполь- тоты (ЛПЧ) 20, выход которой св зан зовано дл  высокоточного измерени  с пьезокорректором 21. длин и перемещений в широком диапа- Устройство работает следующим зоне измер емых величин.образом.The invention relates to the model 19 and to the auto-tuning system of the discrete technique and can be used (LPC) 20, the output of which is connected for high-precision measurement with a piezo-corrector 21. Lengths and displacements in a wide range quantities.

Цель изобретени  - расширение диа- Ввод тс  в действие опорный ла- пазона непрерывно производимых изме- зер 1, вспомогательный лазер, образе- рении путем увеличени  зоны устойчи- ванный пластиной 4, отражателем 5 и вой работы устройства.10 активным элементом 7, и оба измериНа чертеже изображена блОк-схема тельных лазера, образованных пласти- устройства дл  измерени  длин и пе- нами 3 и 4, отражателем 5 и активны- ремещений.ми элементами 2 и 6.The purpose of the invention is the expansion of the reference laser of the continuously produced measurement 1, the auxiliary laser, the formation by increasing the area stabilized by the plate 4, the reflector 5 and the device operation.10. The measurement shows a block diagram of a laser, formed by plate-forming devices for measuring lengths and by fins 3 and 4, by a reflector 5, and by active displacements by elements 2 and 6.

Устройство содержит опорный ла- В процессе работы элементы устрой- зер 1, измерительный лазер, образо- 15 ства подвергаютс  внешним воздейст- ванный активным элементом 2, пласти- ви м (градиенты температуры, механи- нами 3 и 4 и уголковым отражателем 5, чёские вибрации), вызывающим смеще- второй измерительный лазер, образо- ние оптических элементов устройства ванный активным элементом 6, пласти- от их начального взаимоположени , нами 3 и 4 и уголковым отражателем 5, 20 может привести к ошибкам при из- вспомогательный лазер, образованный мерени х перемещений. Дл  исключе- активным элементом 7, пластиной 4 и ни  этих воздействий на устройство уголковым отражателем 5. Пластины 3 используетс  вспомогательный лазер и 4 представл ют собой составные час- с его системой АПЧ.The device contains a launcher. In the course of operation, the elements of the device 1, the measuring laser, and the formations are subjected to an external influence by the active element 2, plastics (temperature gradients, mechanics 3 and 4 and the corner reflector 5, vibration) causing a second measuring laser, the formation of the optical elements of the device by the active element 6, the plate of their initial interposition, by us 3 and 4 and the corner reflector 5, 20 can lead to errors when the auxiliary laser formed x per displacements. For exclusion of the active element 7, the plate 4 and none of these effects on the device with an angular reflector 5. The plates 3 use an auxiliary laser and 4 represent the composite parts with its frequency control system.

ти отражател , одна из пластин (4) - 25 Излучение вспомогательного лазе- Т-образной формы, неподвижно установ- ра смешиваетс  на фотоприемнике 18 лена так, что ее стойка, выполненна  с излучением опорного лазера 1. Вы- полупрозрачной, расположена в ходе дел ема  фотоприемником разностна  излучени  вспомогательного лазера, частота (частота биений) поступает отраженного уголковым отражателем 5. 30 систему АПЧ 20 вспомогательного Полка Т-образной пластины выполнена лазера. При отклонении пластины 4 и зеркально-отражающей и имеет располо- отражател  5 от их начального положенный в ходе излучени  второго изме- жени , вызванном внешними воздейст- рительного лазера выступ, высота ко- ви ми, система АПЧ 20 возвращает с торого равна 1/4 длины волны излу- g помощью пьезокорректора 21 отража- чени .тель 5 в положение, при котором восВтора  пластина (3) - полупрозрач- станавливаетс  начальное положение на , П-сбразной формы и установлена пластин 4 и отражател  5, что соот- со стороны стойки Т-образной пластины ветствует фиксированному значению 4 с возможностью перемещени  в нап- Q частоты биений, задаваемому схемой равлении распространени  излучени  АПЧ. Этим обеспечиваетс  стабилиза- лазеров.ци  взаимного положени  пластины 4These reflectors, one of the plates (4) - 25, the auxiliary T-shaped laser radiation, is fixedly mixed on the photodetector 18 of the laser so that its stand is made with the radiation of the reference laser 1. You are translucent, located during emitted by the photodetector, the difference radiation of the auxiliary laser, the frequency (beat frequency) is transmitted by the angled reflector 5. 30 The AFC system 20 of the auxiliary Shelf of the T-shaped plate is made of a laser. When plate 4 is deflected and specularly reflective, and has a reflector 5 from their initial position during the radiation of the second measurement, the protrusion caused by external effects of the laser, the height of the skins, the AFC system 20 returns from 1/4 The wavelength of the radiation using the piezocorrector 21 reflects the torch 5 to the position in which the second plate (3) is translucent, the initial position on the П is standard, and the plates 4 and the reflector 5 are installed, corresponding to the stand side T-shaped plate is fixed 4, with the ability to move the beat-Q beat frequency as specified by the AF radiation propagation circuit. This ensures that the lasers are stabilized. The relative position of the plate 4

Уголковый отражатель 5 и пласти- и отражетел  5 в процессе измерений, на 4  вл ютс  общими отражател ми дл  Измер емой величиной  вл етс  всех трех лазеров. Пластина 3  вл ет- .g перемещение пластины 3 относительно с  общим отражателем дл  обоих изме- неподвижной пластины 4, Дл  измере- рительных лазеров.ни  этого перемещени  излучение одИзмерительный лазер оптически св - ного из измерительных лазеров, на- зан через полупрозрачные зеркала 8 пример, образованного пластинами 3 и 9 с опорным лазером 1 и фотоприем- .. и 4, отражателем 5 и активным элемен- ником 10, подключенным к частотоме- том 2, смешиваетс  на фотоприемни- ру 11. Второй измерительный лазер ке 10 с излучением опорного лазера 1. оптически св зан через полупрозрачные Выдел ема  фотоприемником 10 разност- зеркала 12 и 13 с опорным лазером 1 на  частота (частота биений) этих и фотоприемником 14, подключенным к лазеров ( ) регистрируетс  час- частотомеру 15. Вспомогательный лазер тотомером 11.The corner reflector 5 and the plate and diffuser 5 in the measurement process, on 4 are common reflectors for the Measured value is all three lasers. Plate 3 is et- .g moving plate 3 relative to a common reflector for both measuring plate 4, for measuring lasers. Without this movement, a single measuring laser optically linked from measuring lasers, transduced through semi-transparent mirrors 8 example formed by plates 3 and 9 with the reference laser 1 and photoreceiver .. and 4, the reflector 5 and the active element 10 connected to the frequency meter 2 are mixed on the photoreceiver 11. The second measuring laser ke 10 with the radiation of the reference laser 1. optically connected the discharged through the translucent photodetector 10 raznost- mirrors 12 and 13 with the reference laser 1 at frequency (beat frequency) of the photodetector 14 and connected to the lasers () registers chas- frequency counter 15. The auxiliary laser totomerom 11.

оптически св зан через зеркала 16 и , По изменению частоты биений меж- 17 с опорным лазером 1 и фотоприем- ду опорным и измерительным лазером НИКОМ 18, подключенным к частотоме- при перемещении его зеркала измер етoptically connected through the mirrors 16 and, by changing the frequency of the beats of the inter- 17 with the reference laser 1 and the photo-reception by the reference and measuring laser NIC 18 connected to the frequency-meter when moving its mirror measures

33

с  величина этого перемещени . Это позвол ет измер ть перемещение в пределах одного межмодового интервала по частотам биений опорного и измерительного лазеров.c the magnitude of this displacement. This makes it possible to measure the movement within one intermode interval by the beat frequencies of the reference and measurement lasers.

В указанном процессе может быть использован любой из измерительных лазеров. В случае, если конечна  точка измер емого перемещени  оказываетс  в зоне неустойчивой работы одного из измерительных лазеров, используетс  второй измерительный лазер . Поскольку базы резонаторов измерительных лазеров сдвинуты одна относительно другой на величину пор дка /4 (сдвиг посто нный), зоны их генерации также сдвинуты на эту величину и перекрывают одна другую. Это обсто тельство позвол ет использовать оба лазера поочередно на тех участках измер емых перемещений, где использование одного их них невозможно или затруднено, измер ть длину базы резонаторов измерительных лазеров , а также контролировать измер емую величину по сигналу второго измерительного лазера на остальных участках измер емых перемещений.In this process, any of the measuring lasers can be used. In case the end point of the measured movement is in the unstable zone of operation of one of the measurement lasers, a second measurement laser is used. Since the bases of the resonators of the measuring lasers are shifted relative to each other by a value of the order of / 4 (the shift is constant), their generation zones are also shifted by this value and overlap one another. This circumstance makes it possible to use both lasers alternately in those parts of the measured displacements, where the use of one of them is impossible or difficult, to measure the length of the resonator base of the measuring lasers, as well as to monitor the measured value by the signal of the second measuring laser in the rest of the measured displacements .

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  длин и перемещений, содержащее опорный лазер , измерительный и вспомогательный лазеры с двум  общиьш отражател ми, два полупрозрачных зеркала, два фотоприемника , оптически св занные через полупрозрачные зеркала с опорным лазером и соответственно с измерительA device for measuring lengths and displacements, comprising a reference laser, a measuring and auxiliary lasers with two common reflectors, two translucent mirrors, two photodetectors optically coupled through a semi-transparent mirrors with a reference laser and accordingly a meter Составитель С. Грачев Редактор И. Касарда Техред М.Ходанич Корректор М. ПожоCompiled by S. Grachev Editor I. Casarda Tehred M. Khodanich Proofreader M. Pojo Заказ 5178/39 Тираж 676ПодписноеOrder 5178/39 Circulation 676 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 4four 5five 00 ным и вспомогательным лазерами, два частотомера, подключенные к выходам соответств тощих фотоприемников, систему автоподстройки частоты и св занный с ней пьезокорректор, установлеьг- ный на одном из общих отражателей, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона непрерывно производимых измерений, оно снабжено вторым измерительным лазером , третьим фотоприемником с подключенным к нему третьим частотомером и третьим полупрозрачным зеркалом, второй измерительный лазер установлен параллельно и в одной плоскости с первым измерительным и вспомогательным лазерами между их общими отражател ми , один из отражателей выполнен уголковым, второй - из двух сопр женных частей, одна из которых представл ет собой Т-образную пластину , неподвижно установленную так, что ее стойка, выполненна  полупро5 зрачной, расположена в ходе излучени  вспомогательного лазера, отраженного уголковым отражателем, а полка Т-образной пластины выполнена зеркально- отражающей с расположенным в ходе из0 лучени  второго измерительного лазера выступом, высота которого равна 1/4 длины волны излучени , друга  - полупрозрачна  П-образную пластину, установленную со стороны стойки Т-образной пластины с возможностью перемещени  в направлении распространени  излучени  лазеров, а второй отражатель св зан через третье полупрозрачное зеркало с опорным лазером и третьим фотоприемником.lasers and auxiliary lasers, two frequency meters connected to the outputs of the corresponding lean photodetectors, a frequency auto-tuning system and a piezocorrector associated with it, mounted on one of the common reflectors, characterized in that in order to expand the range of continuously produced measurements, it is equipped with a second measuring laser, a third photodetector with a third frequency meter connected to it and a third translucent mirror, the second measuring laser is installed in parallel and in the same plane with the first one between the common reflectors, one of the reflectors is made of angled, the second is of two adjoining parts, one of which is a T-shaped plate, fixedly mounted so that its stand, made semi-transparent, is located during the radiation of the auxiliary laser reflected by the corner reflector, and the shelf of the T-shaped plate are made specularly reflective with a projection located during the radiation of the second measuring laser, whose height is equal to 1/4 of the radiation wavelength Another, a translucent U-shaped plate, mounted on the side of the stand of a T-shaped plate, can be moved in the direction of propagation of radiation from lasers, and the second reflector is connected through a third semi-transparent mirror with a reference laser and a third photodetector. 5five
SU853932917A 1985-07-22 1985-07-22 Displacement and length measuring device SU1348637A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853932917A SU1348637A1 (en) 1985-07-22 1985-07-22 Displacement and length measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853932917A SU1348637A1 (en) 1985-07-22 1985-07-22 Displacement and length measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1348637A1 true SU1348637A1 (en) 1987-10-30

Family

ID=21190394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853932917A SU1348637A1 (en) 1985-07-22 1985-07-22 Displacement and length measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1348637A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1010459, кл. G 01 В 11/00, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6331892B1 (en) Interferometer for monitoring wavelength in an optical beam
EP0281385B1 (en) Plane mirror interferometer
US5541730A (en) Interferometric measuring apparatus for making absolute measurements of distance or refractive index
EP0271188A1 (en) Laser doppler displacement measuring apparatus
US5374991A (en) Compact distance measuring interferometer
US5715057A (en) Reference interferometer with variable wavelength and folded measurement beam path
EP0512450B1 (en) Wavelength variation measuring apparatus
US6611379B2 (en) Beam splitter and method for generating equal optical path length beams
SU1348637A1 (en) Displacement and length measuring device
Baldwin et al. Remote laser interferometry
Zhang et al. Interferometeric straightness measurement system using triangular prisms
SU1362923A1 (en) Two-frequency interferometer system for measuring linear displacements
SU1026106A1 (en) Optical mixing-separating device
SU1330455A1 (en) Distance-measuring interferometer
SU1425434A1 (en) Interfercmeter for measuring linear displacements of object
Golubev Absolute laser interferometric distance measurement
SU1420360A1 (en) Method of measuring displacement of object
Bennett Length and displacement measurement by laser interferometry
Bennett Laser interferometry and the measurement of length
JPH0373825A (en) Instrument for measuring refractive index of fluid
JPH1144504A (en) Light wave interference measuring device
SU377615A1 (en) ALL-UNION I
SU1211604A1 (en) Arrangement for measuring object displacements
SU1275322A1 (en) Phase measuring device
SU1506269A1 (en) Interferometer for measuring angular and linear position of object