SU1416860A1 - Interferometer for measuring displacement of objects - Google Patents

Interferometer for measuring displacement of objects Download PDF

Info

Publication number
SU1416860A1
SU1416860A1 SU864106114A SU4106114A SU1416860A1 SU 1416860 A1 SU1416860 A1 SU 1416860A1 SU 864106114 A SU864106114 A SU 864106114A SU 4106114 A SU4106114 A SU 4106114A SU 1416860 A1 SU1416860 A1 SU 1416860A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reflector
reflectors
prism
measuring
laser
Prior art date
Application number
SU864106114A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Логинович Старков
Виктор Николаевич Ильин
Original Assignee
Институт электроники АН БССР
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 Институт электроники АН БССР filed Critical Институт электроники АН БССР
Priority to SU864106114A priority Critical patent/SU1416860A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1416860A1 publication Critical patent/SU1416860A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  точного из.мерени  .больших линейных перемещений объектов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  при увеличении диапазона измер емых величин - достигаетс  путем стабилизации контрастности интерференционной картины при измерении больших перемещений. Пучок излучени  лазера 1, пройд  телескопическую систему 2, делитс  светоделителем 3 на измерительный, в котором последовательно расположены зеркало 4 и скрепленные с объектом 5 отражатель 6 и оборачивающа  призма 7, и опорный, в котором последовательно размещены отражатели 8, 9 и 10, перед каждым из которых, кроме отражател  10, установлены ромбические призмы 11 и 12 соответственно и втора  оборачивающа  призма 13. Опорный и измерительный пучки, отраженные от отражателей 6, 8, 9 и 10, интерферируют на светоделителе 3 и через диафрагмы 14 и 15 поступают соответственно на детекторы 16 и 17. Отражатели выполнены в виде двугранных зеркал с углом 90° между гран ми. При перемещении объекта на величину, большую расчетной величины S, опорный пучок переходит с одного отражател  8 на другой 9 при помощи призм 11 или 12 и так далее , а отражатели опорного пучка расположены на рассто нии S друг от друга. По количеству интерференционных полос на детекторах 16 и 17 суд т о величине перемещени  объекта 5. 2 ил. Ф (ЛThe invention relates to a measurement technique and can be used to accurately measure large linear movements of objects. The purpose of the invention, an increase in the measurement accuracy with an increase in the range of measured values, is achieved by stabilizing the contrast of the interference pattern when measuring large displacements. The beam of laser radiation 1, passed through a telescopic system 2, is divided by a beam splitter 3 into a measuring one in which mirror 4 is successively arranged and the reflector 6 and the reversing prism 7 and the reflector 8, which reflectors 8, 9 and 10 are sequentially arranged in front of each of which, besides the reflector 10, rhombic prisms 11 and 12, respectively, and the second wrapping prism 13 are installed. The reference and measuring beams, reflected from the reflectors 6, 8, 9 and 10, interfere with the beam splitter 3 and through the diaphragms 14 and 15 Respectively to detectors 16 and 17. The reflectors are made in the form of dihedral mirrors with an angle of 90 ° amp; between grandmas. When an object is moved by an amount larger than the calculated value S, the reference beam moves from one reflector 8 to another 9 using prisms 11 or 12 and so on, and the reflectors of the reference beam are located at a distance S from each other. By the number of interference fringes on the detectors 16 and 17, the displacement of the object is judged to be 5. 2 Il. F (L

Description

Ob 00Ob 00

о:about:

Изобретение относитс  к измеритель- ; ной технике и может быть использовано дл  точного измерени  больших линейных : перемещений объектов.The invention relates to meter; technology and can be used to accurately measure large linear: movements of objects.

: Цель изобретени  - повышение точ- j. i ности измерени  при увеличении диапазона { измер емых величин путем стабилизации 1 контрастности интерференционной картины i при измерении больших перемещений. I На фиг. 1 представлена оптическа  : схема интерферометра; на фиг. 2 - разрез i А-А на фиг. 1. .The purpose of the invention is to increase the point j. i of measurement with an increase in the range of {measured values by stabilizing 1 the contrast of the interference pattern i when measuring large displacements. I FIG. Figure 1 shows the optical: interferometer circuit; in fig. 2 shows a section i A-A in FIG. one. .

i Интерферометр содержит лазер 1, после- довательно по ходу излучени  лазера 1 i телескопическую систему 2 и светоделитель 3, i дел щий пучок на измерительный и опор- ный. По ходу измерительного пучка последовательно расположены зеркало 4 и пред- : назначенные дл  закреплени  на объекте 5 ; отражатель 6 и оборачивающа  призма 7.i The interferometer contains a laser 1, successively along the laser radiation 1 i, a telescopic system 2 and a beam splitter 3, i dividing the beam into a measuring and reference beam. Along the course of the measuring beam, the mirror 4 is sequentially arranged and pre- assigned to be fixed on the object 5; reflector 6 and wrapping prism 7.

10ten

мен етс , вследствие этого интерференционные полосы перемещаютс  в плоскости щелевых диафрагм 14 и 15. Детекторы 16 и 17 вырабатывают синусоидальные сигналы , которые затем используютс  дл  счета интерференционных полос, по количеству которых определ ют величину перемещени  объекта. Дл  реверсивного счета интерференционных полос щелевые диафрагмы сдвинуты одна относительно другой на четверть полосы.varies, as a result, the interference fringes move in the plane of the slit diaphragms 14 and 15. The detectors 16 and 17 produce sinusoidal signals, which are then used to count the interference fringes, the amount of which determines the amount of movement of the object. For reverse counting of interference fringes, the slit diaphragms are shifted one relative to the other by a quarter of the band.

Вследствие конечной длины L когерентности лазера величина перемещени  объекта 5 при заданной контрастности полосDue to the finite length L of the laser coherence, the amount of movement of the object 5 at a given band contrast

равна,is equal to

0,8bVl--K 0,8bVl - K

При перемещении объекта 5 на величины больше Е опорный пучок переходит при помощи соответствующей ромбической призмы 12 на следующий отражатель 9.установленный на рассто нииWhen the object 5 is moved by values larger than E, the reference beam moves with the help of the corresponding rhombic prism 12 to the next reflector 9. installed at a distance of

также на рассто нии S от предыдущего отражател  9, и так далее. Таким образом , поддерживаетс  посто нна  контрастПо ходу опорного пучка последовательноalso at a distance S from the previous reflector 9, and so on. Thus, constant contrast is maintained. During the course of the reference beam,

Claims (1)

размещены отражатели 8, 9 и 10, перед20 , от отражател  8, далее - каждым из которых, кроме отражател  10,на следующий отражатель 10, установленный установлены соответственно ромбические призмы 11 и 12 с возможностью перемещени  перпендикул рно направлению распространени  пучка и втора  оборачиваю-jc ность интерференционных полос, не завис ща  призма 13, размещенна  между све-ща  от длины когерентности лазера, тоделителем 3 и последней по ходу отраженного от отражателей 8-10 пучка ром-Формула изобретени  бической призмой 11. Все отражатели 6-reflectors 8, 9 and 10 are placed before 20, from reflector 8, then each of which, besides reflector 10, has rhombic prisms 11 and 12 installed on the next reflector 10, respectively, with the possibility of moving perpendicular to the direction of propagation of the beam and the second wrap-jc the interference fringes, independent of the prism 13, placed between the laser coherence, the todel 3 and the last along the beam of rum reflected from the reflectors 8-10 —The formula of the invention is a biological prism 11. All reflectors 6- 10 выполнены в виде двугранных зеркалИнтерферометр дл  измерени  перемес углом 90° между гран ми. По ходузо щений объектов, содержащий лазер и поскаждого из пучков, отраженных от отра-ледовательно расположенные по ходу пучка10 are made in the form of dihedral mirrors; An interferometer for measuring displacements by an angle of 90 ° between the faces. Object objects containing a laser and each of the beams reflected from reflectively located along the beam. жателей 6-10 и прошедших светоделительизлучени  лазера телескопическую систему6-10 dwellers and those who passed through a laser radiation dividing system telescopic system 3, последовательно и попарно установленыи светоделитель, дел щий пучок излучени 3, a beam splitter is installed in series and in pairs, dividing the radiation beam щелевые диафрагмы 14 и 15 и детекторына измерительный и опорный, по ходуslit diaphragms 14 and 15 and the detector on the measuring and reference, along the way 16 и 17.измерительного пучка последовательно расИнтегратор работает следующим обра-35 положены зеркало и первый отражатель,16 and 17. The measuring beam sequentially, the integrator operates as follows: a mirror and the first reflector are placed, зом.предназначенный дл  закреплени  на объекПучок излучени  от лазера 1 расщир ет- с  телескопической системой 2 и попадает на светоделитель 3, где делитс  на измерительный и опорный. Измерительный пучок, отразившись от зеркала 4, падает на отражатель 6, отражаетс  им обратно параллельно самому себе, проходит оборачивающую призму 13 и возвращаетс  вновь на светоделитель 3.With the purpose of fixing the radiation beam from the laser 1 onto the object, it is expanded with the telescopic system 2 and gets into the beam splitter 3, where it is divided into measuring and reference. The measuring beam, reflected from the mirror 4, falls on the reflector 6, reflects it back parallel to itself, passes the inverting prism 13 and returns again to the beam splitter 3. 4040 те, по ходу опорного пучка расположен второй отражатель, по ходу каждого из пучков излучени , отраженных от отражателей и прошедщих светоделитель, последовательно и попарно установлены щелева  диафрагма и детектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  при увеличении диапазона измер емых величин, он снабжен дополнитель- Опорный пучок проходит ромбическую j ными отражател ми, установленными в опор- призму 11, смещаетс  ею перпендикул рно ном пункте между светоделителем и отражателем опорного пучка последовательно друг за другом на рассто ни х , один от другого, где L - длина когерентности излучени  лазера, а К - за- 50 данна  контрастность интерференционной картины, ромбическими призмами, установленными в опорном пункте перед каждым из дополнительных отражателей с возможностью перемещени  перпендикул рно направлению распространени  пучка излучеПри перемещении объекта 5 разность 55 ни , двум  оборачивающими призмами, хода измерительного и опорного пучков из- одна из которых предназначена дл  установпучку на величину его диаметра аа и падает на первый неподвижный отражатель 8 и, отразившись от него, идет обратно параллельно самому себе через призму 13 на светоделитель 3.In the course of the reference beam, there is a second reflector, along each of the radiation beams reflected from the reflectors and passing through the beam splitter, a slit diaphragm and detector are installed sequentially and in pairs, characterized in that in order to increase the measurement accuracy with increasing range of measured values, it is equipped with an additional reference beam passing through a rhombic j reflector mounted in support prism 11, it is displaced perpendicular to the point between the beam splitter and the reference beam reflector in series one after another at distances x, one from the other, where L is the coherence length of the laser radiation, and K is the specified contrast of the interference pattern, with rhombic prisms installed at the reference point in front of each of the additional reflectors with the ability to move perpendicular to the direction of propagation When the object is moved 5, the difference is 55, two reversing prisms, the measuring and reference beams are one of which is designed to set the beam to the value of its diameter aa and fall to ne The fixed fixed reflector 8 and, reflected from it, goes back parallel to itself through the prism 13 to the beam splitter 3. Оба пучка вторично дел тс  светоделителем 3, интерферируют и, создав две картины интерференционных полос в плоскости диафрагм 14 и 15, проход т к детекторам 16 и 17.Both beams are again divided by a beam splitter 3, interfere and, creating two patterns of interference fringes in the plane of the diaphragms 14 and 15, pass to the detectors 16 and 17. . . 00 мен етс , вследствие этого интерференционные полосы перемещаютс  в плоскости щелевых диафрагм 14 и 15. Детекторы 16 и 17 вырабатывают синусоидальные сигналы , которые затем используютс  дл  счета интерференционных полос, по количеству которых определ ют величину перемещени  объекта. Дл  реверсивного счета интерференционных полос щелевые диафрагмы сдвинуты одна относительно другой на четверть полосы.varies, as a result, the interference fringes move in the plane of the slit diaphragms 14 and 15. The detectors 16 and 17 produce sinusoidal signals, which are then used to count the interference fringes, the amount of which determines the amount of movement of the object. For reverse counting of interference fringes, the slit diaphragms are shifted one relative to the other by a quarter of the band. Вследствие конечной длины L когерентности лазера величина перемещени  объекта 5 при заданной контрастности полосDue to the finite length L of the laser coherence, the amount of movement of the object 5 at a given band contrast равна,is equal to 0,8bVl--K 0,8bVl - K При перемещении объекта 5 на величины больше Е опорный пучок переходит при помощи соответствующей ромбической призмы 12 на следующий отражатель 9.установленный на рассто нииWhen the object 5 is moved by values larger than E, the reference beam moves with the help of the corresponding rhombic prism 12 to the next reflector 9. installed at a distance of 0 , от отражател  8, далее - на следующий отражатель 10, установленный c ность интерференционных полос, не завис ща  от длины когерентности лазера, Формула изобретени  0, from the reflector 8, then to the next reflector 10, the established c of the interference fringes, independent of the coherence length of the laser, также на рассто нии S от предыдущего отражател  9, и так далее. Таким образом , поддерживаетс  посто нна  контрастS 0 , от отражател  8, далее - на следующий отражатель 10, установленный ность интерференционных полос, не завис ща  от длины когерентности лазера, Формула изобретени  also at a distance S from the previous reflector 9, and so on. Thus, the constant contrast S 0 is maintained, from the reflector 8, then to the next reflector 10, the set of interference fringes, independent of the coherence length of the laser, the Invention Formula 4040 j 50 j 50 314168604314168604 ки на объекте за отражателем, а друга отраженного от отражател  пучка, а всеki on the object behind the reflector, and the friend reflected from the reflector beam, and all размещена в опорном пучке между свето-отражатели выполнены в виде двугранныхplaced in the reference beam between the light reflectors made in the form of dihedral делителем и последней призмой по ходузеркал с углом 90° между гран ми.the divider and the last prism along a 90 ° angle between the faces. /2/ 2 / e // // д// d J2J2 7070
SU864106114A 1986-06-06 1986-06-06 Interferometer for measuring displacement of objects SU1416860A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864106114A SU1416860A1 (en) 1986-06-06 1986-06-06 Interferometer for measuring displacement of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864106114A SU1416860A1 (en) 1986-06-06 1986-06-06 Interferometer for measuring displacement of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1416860A1 true SU1416860A1 (en) 1988-08-15

Family

ID=21252268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864106114A SU1416860A1 (en) 1986-06-06 1986-06-06 Interferometer for measuring displacement of objects

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1416860A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Зарубежна радиоэлектроника, 1984, № 5, с. 91-96. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1416860A1 (en) Interferometer for measuring displacement of objects
SU1397719A1 (en) Interferometric method of measuring linear displacements of objects
SU983450A1 (en) Itnerferometer for measuring object displacement
SU1052852A1 (en) Double-reflecting interferometer for measuring object displacement in low-diameter pipe
SU1397718A1 (en) Interferometer for measuring linear quantities and index of refraction
SU1113671A1 (en) Device for measuring angular displacements
SU1118852A1 (en) Interferometer for measuring linear displacements
SU1666918A1 (en) Method of measuring displacement
SU712654A1 (en) Interferometer
SU1663416A1 (en) Interference device for measuring displacements of objects
SU1730531A1 (en) Two-axis displacement meter
JPS6319505A (en) Portable multipurpose precise length measuring method
SU1364866A1 (en) Interference device for measuring angular displacements
SU1288498A1 (en) Interferometer
SU1000746A1 (en) Two-beam interferometer for measuring object displacement
Bennett Length and displacement measurement by laser interferometry
SU983449A1 (en) Interferometer for measuring object turn angle
RU1768961C (en) Method of and device for measuring glass tube wall diameter
SU1506269A1 (en) Interferometer for measuring angular and linear position of object
SU1603189A1 (en) Apparatus for measuring displacements of object
SU1716315A1 (en) Device for measurement of translations of object
SU1330455A1 (en) Distance-measuring interferometer
SU1415065A1 (en) Displacement-measuring device
SU934212A1 (en) Interferometer for measuring displacements
SU387207A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF DISPLACEMENTS IN TWO COORDINATES