SU1567871A1

SU1567871A1 - Устройство дл измерени линейных перемещений

Info

Publication number: SU1567871A1
Application number: SU884455263A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Бутусов; Наталия Львовна Урванцева
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-05-30

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных смещений объекта. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности за счет устранени зазора растровых решеток на основе использовани эффекта саморепродукции. Дл этого устройство снабжено пр моугольной призмой 6, гипотенузна грань которой параллельна плоскости оптической маски 5, расположенной на рассто нии, обеспечивающем условие саморепродукции излучени , отраженного призмой 6, в плоскости маски 5. Прошедшее вновь через маску 5 излучение попадает через линзу 4, волоконный световод 3, а затем через волоконный разветвитель 2 на фотоприемник 7, сигнал с которого обрабатываетс в блоке 8 обработки сигналов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных смещений объекта.

Целью изобретения является повышение чувствительности за счет устранения зазора растровых решеток на основе использования эффекта саморепродукции.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 из лучения, свет от которого поступает на Y-образный волоконно-оптический разветвитель 2, а далее в волоконный световод 3, Излучение из световода 3 коллимируется микролинзой 4 и падает на оптическую маску 5, механически связанную с исследуемым объектом, Дифрагировавший на маске свет поступает на прямоугольную призму 6 и далее лучи, обращенные призмой 6, снова падают на маску (решетку) 5 и затем пос редством волоконного разветвителя 2 на фотоприемник 7 и блок 8 обработки сигнала, позицией 9 обозначен объект, перемещение которого измеряется,

Устройство работает следующим образом. _зо

Излучение источника 1 вводится в [одно из плеч Y-образного волоконного разветвителя 2, через который поступает на волоконный световод 3, На выходе световода установлена линза 4, создающая коллимированный пучок све- ^5 та, который падает на оптическую маску 5, Оптическая маска представляет собой набор параллельных прозрачных и непрозрачных штрихов одинаковой ши40 рины, перпендикулярных направлению перемещения решетки и гипотенузным ребрам призмы 6, Маска (решетка) 5 механически связана с исследуемым объектом 9, ₄₅

Известно, что если когерентное излучение падает на оптическую маску, пропускание которой есть периодическая функция, то за маской на расстоя2Л^г . . ниях, кратных величине \Л. ~ пространственный период структуры;

длина волны излучения), наблюдается явление саморепродукции, т.е. распределение интенсивности в этих плоскостях совпадают с распределением грань параллельна плоскости маски 5, а расстояние Ц от гипотенузной грани призмы до маски и расстояние L _t от гипотенузной грани до ребра, лежащего на-, против гипотенузной грани призмы, удовлетворяет соотношению л 2.

т □. т -А ^L«⁺ⁿCT^L ₂ » где η _ст - показатель преломления материала призмы 6, то положение плоскости саморепродукции совпадает с плоскостью маски 5. Призма 6 обладает ♦ свойством обращать лучи и поэтому при перемещении смещающегося объекта 9 штрихи в картине саморепродукции будут смещаться в противоположном направлении относительно смещения маски (решетки) 5, Таким образом, если решетка смещается на Дх, то смещение штрихов саморепродукции относительно самой решетки составляет величину 2Δχ. Излучение после маски 5 вновь собирается линзой 4 в волокно 3 и через разветвитель 2 поступает на фотоприемник 7, электрический сигнал которого обрабатывается и регистрируется блоком 8 обработки сигнала.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее источник когерентного излучения, расположенные по ходу излучения волоконный световод, коллимирующую линзу, оптическую маску , выполненную в виде решетки на прозрачной подложке и предназначенную для крепления на объекте, и фотоприемник, а также блок обработки сигнала, вход которого соединен с выходом фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено волоконным разветвителем Y-образной формы, установленным между источником когерентного излучения и коллиматором, и прямоугольной призмой, размещенной по ходу излучения за оптической маской так, что расстояние Щ от гипотенузной грани призмы до маски и расстояние L·^ от гипотенузной грани до лежащего напротив нее ребра удовлет +и L„ ст 2 воряет соотношению

Л²

V ^L<

интенсивности в плоскости непосредственно за маской. Поскольку призма рас положена так, что гипотенуэная ее где η - показатель преломления матест риала призмы;

Л - период решетки маски;

5 1567871 'λ - длина волны излучения источника когерентного излучения, и ориентированной так, что гипотенузная грань призмы параллельна плоскости маски, гипотенузные ребра парал лельны штрихам решетки маски, а волоконный разветвитель оптически связан с источником когерентного излучения, входным торцом волоконного световода и входом фотоприемника соответственно каждым из плеч разветвителя,