SU1733920A1 - Scanning interferometer - Google Patents

Scanning interferometer Download PDF

Info

Publication number
SU1733920A1
SU1733920A1 SU894754846A SU4754846A SU1733920A1 SU 1733920 A1 SU1733920 A1 SU 1733920A1 SU 894754846 A SU894754846 A SU 894754846A SU 4754846 A SU4754846 A SU 4754846A SU 1733920 A1 SU1733920 A1 SU 1733920A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diffraction grating
photodetector
collimator
deflector
beams
Prior art date
Application number
SU894754846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Константинович Ероховец
Юрий Викторович Ларченко
Александр Михайлович Леонов
Original Assignee
Институт Технической Кибернетики 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 Технической Кибернетики Ан Бсср filed Critical Институт Технической Кибернетики Ан Бсср
Priority to SU894754846A priority Critical patent/SU1733920A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1733920A1 publication Critical patent/SU1733920A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре записи и считывани  изображени  сканирующим лазерным лучом. Цель изобретени  - повышение точности регистрации угла поворота объекта за счет увеличени  соотношени  сигнал/шум. Луч лазера 1 фокусируетс  первым компонентов 2 коллиматора и делитс  на два расход щихс  когерентных пучка с помощью дифракционной решетки 3. Пучки коллимируютс  вторым компонентом 4 коллиматора и фокусируютс  объективом 5 через дефлектор 6 на поверхности вогнутой дифракционной решетки 7. Отраженные К- ые дифракционные пор дка от каждого пучка направл ютс  по одному направлению на фотоприемник 8. Изменение углового положени  дефлектора 6 ведет к изменению сигнала на выходе фотоприемника 8. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used in an apparatus for recording and reading an image with a scanning laser beam. The purpose of the invention is to improve the accuracy of recording the angle of rotation of an object by increasing the signal-to-noise ratio. The laser beam 1 is focused by the first component 2 of the collimator and is divided into two divergent coherent beams using the diffraction grating 3. The beams are collimated by the second component 4 of the collimator and focused by the objective 5 through the deflector 6 on the surface of the concave diffraction grating 7. Reflected K diffraction order from each beam is directed in one direction to the photodetector 8. A change in the angular position of the deflector 6 leads to a change in the signal at the output of the photodetector 8. 1 sludge.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре записи и считывани  изображений сканирующим лазерным лучом.The invention relates to a measurement technique and can be used in a device for recording and reading images by a scanning laser beam.

Известен сканирующий интерферометр , содержащий последовательно оптически св занные лазер, систему формировани  когерентных, пространственно разделенных пучков, дефлектор, интерферометр Майкельсона, частью которого  вл ютс  уголковые отражатели, установленные на зеркале дефлектора, и фотоприемный блок.A scanning interferometer is known, comprising a sequentially optically coupled laser, a system for forming coherent, spatially separated beams, a deflector, a Michelson interferometer, part of which are angular reflectors mounted on the deflector mirror, and a photodetector unit.

Недостатком известного интерферометра  вл етс  нелинейность его шкалы.A disadvantage of the known interferometer is the nonlinearity of its scale.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  сканирующий интерферометр, содержащий последовательно оптически св занный лазер, формирователь пучков, состо щий из полупрозрачного и глухого зеркал, объектив, дефлектор , дифракционную решетку и фотоприемник .Closest to the proposed technical entity is a scanning interferometer containing a sequentially optically coupled laser, a beam shaper, consisting of a translucent and a deaf mirror, an objective lens, a deflector, a diffraction grating, and a photodetector.

Недостатком известного устройства  вл етс  сравнительно низка  точность, ограниченна  вли нием дефектов дифракционной решетки, образующихс  как в процессе ее изготовлени , так и в процессе эксплуатации, и величиной соотношени  сигнал/шум на фотоприемнике.A disadvantage of the known device is comparatively low accuracy, limited by the effect of the diffraction grating defects formed both in the process of its manufacture and during operation, and by the signal-to-noise ratio on the photodetector.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности регистрации угла поворота объекта за счет уменьшени  вли ни  дефектов дифракционной решетки и увеличени  соотношени  сигнал/шум на фотоприемнике .The aim of the invention is to increase the accuracy of recording the angle of rotation of the object by reducing the effect of the defects of the diffraction grating and increasing the signal-to-noise ratio at the photodetector.

Указанна  цель достигаетс  тем, что сканирующий интерферометр, содержащий последовательно установленные лазер, объектив , дефлектор, предназначенный дл  св зи с объектом, вогнутую дифракционную решетку и фотоприемник, снабжен колли 1This goal is achieved by the fact that a scanning interferometer containing successively installed laser, lens, deflector, designed to communicate with an object, a concave diffraction grating and a photodetector, is equipped with a collie 1

CJCJ

со о гоfrom the first

оabout

матором, установленным между лазером и объективом, и дифракционной решеткой, установленной между компонентами коллиматора в плоскости, оптически сопр женной с вогнутой дифракционной решеткой.a matrix installed between the laser and the lens, and a diffraction grating installed between the components of the collimator in a plane optically conjugated with a concave diffraction grating.

На чертеже представлен сканирующий интерферометр.The drawing shows a scanning interferometer.

Интерферометр содержит последовательно оптически св занные лазер 1, первый компонент 2 коллиматора, дифракционную решетку 3, второй компонент 4 коллиматора, объектив 5, дефлектор 6, вогнутую дифракционную решетку 7 и фотоприемник 8, причем центр вогнутой дифракционной решетки 7 совпадает с центром колебаний дефлектора 6, а дифракционна  решетка 3 и вогнута  дифракционна  решетка 7 расположены в оптически сопр женных плоскост х, которыми  вл ютс  передн   фокальна  плоскость второго компонента 4 коллиматора и задн   фокальна  плоскость объектива 5.The interferometer contains a series 1 optically coupled laser 1, the first component 2 of the collimator, the diffraction grating 3, the second component 4 of the collimator, the lens 5, the deflector 6, the concave diffraction grating 7 and the photodetector 8, the center of the concave diffraction grating 7 coinciding with the center of oscillation of the deflector 6, and the diffraction grating 3 and the concave diffraction grating 7 are located in the optically conjugate planes, which are the front focal plane of the second component 4 of the collimator and the rear focal plane o Lens 5.

Выход фотоприемника 8  вл етс  выходом интерферометра.The output of the photodetector 8 is the output of the interferometer.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Первый компонент 2 коллиматора фокусирует излучение лазера 1 на рассто  - нии 6i до дифракционной решетки 3,, котора  раздел ет его на два пучка. При этом на выходе второго компонента 4 коллиматора формируетс  два когерентных пучка света, оси которых параллельны оптической оси. Объектив 5 и дефлектор 6 направл ют указанные пучки на вогнутую дифракционную решетку 7, где они образуют два полностью перекрывающихс  световых п тна диаметром d. На вогнутой дифракционной решетке 7 световые пучки дифрагируют таким образом, максимум дифракции одного пучка и - k-й максимум дифракции другого пучка совпадают по направлению распространени . Эти максимумы направл ютс  дефлектором 6 и объективом 5 на фотоприемник 8, где они интерферируют между собой. При перемещении световых пучков по вогнутой дифракционной решетке 7 вызванное колебани ми зеркала дефлектора 6 положение светового п тна на фотоприемнике 8 остаетс  неизменным, а интенсивность светового потока , попадающего на фотоприемник 8, измен етс , вызыва  соответствующие изменени  сигнала на выходе последнего. Подсчет импульсов на выходе интерферометра позвол ет определить положениеThe first component 2 of the collimator focuses the laser radiation 1 at a distance of 6i to the diffraction grating 3, which divides it into two beams. At the same time, at the output of the second collimator component 4, two coherent light beams are formed, the axes of which are parallel to the optical axis. Lens 5 and deflector 6 direct these beams to a concave diffraction grating 7, where they form two fully overlapping light spots with a diameter d. On a concave diffraction grating 7, the light beams diffract in this way, the maximum diffraction of one beam and the kth diffraction maximum of the other beam coincide in the direction of propagation. These maxima are directed by the deflector 6 and lens 5 to the photodetector 8, where they interfere with each other. When moving the light beams along the concave diffraction grating 7 caused by the oscillations of the mirror of the deflector 6, the position of the light spot on the photodetector 8 remains unchanged, and the intensity of the light flux falling on the photodetector 8 causes the corresponding changes in the signal at the output of the latter. The counting of pulses at the output of the interferometer makes it possible to determine the position

световых п тен на вогнутой дифракционной решетке 7 и тем самым пространственное положение зеркала дефлектора 6.light spots on the concave diffraction grating 7 and thereby the spatial position of the deflector mirror 6.

В предлагаемом устройстве в отличие от прототипа центры дифрагирующих пучков на вогнутой дифракционной решетке 7 совпадают и интерферирующие пучки распростран ютс  по одному направлению независимо от рассто ни  между поверхностью этой решетки и перет жкой дифрагирующих пучков dz Это позвол ет увеличивать диаметр световых п тен d на вогнутой дифракционной решетке 7, не уменьша  ширины интерференционной полосы на фотоприемнике 8. Большой размерIn the proposed device, unlike the prototype, the centers of the diffracting beams on the concave diffraction grating 7 coincide and the interfering beams propagate in one direction regardless of the distance between the surface of this grating and the diffracting beam diffraction beams dz This allows the diameter of the light spots to be increased by a concave diffraction the grating 7, without reducing the width of the interference band on the photodetector 8. Large size

п тен на вогнутой дифракционной решетке 7 уменьшает вли ние ее дефектов на форму выходного сигнала, а больша  ширина интерференционной полосы, котора  в предлагаемом устройстве может занимать всюthe spot on the concave diffraction grating 7 reduces the effect of its defects on the output waveform, and the large width of the interference band, which in the proposed device can occupy the entire

площадь фотоприемника, позвол ет полезно использовать большую часть энергии излучени  лазера и тем самым повысить соотношение сигнал/шум.the area of the photodetector makes it useful to use most of the laser radiation energy and thereby increase the signal-to-noise ratio.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Сканирующий интерферометр, содержащий последовательно установленные лазер , объектив, дефлектор, предназначенный дл  св зи с объектом, вогнутую дифракционную решетку и фотоприемники, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности регистрации угла поворота объекта , он снабжен коллиматором, установленным между лазером и объективом, и дифракционной решеткой, установленнойA scanning interferometer containing a successive laser, an objective lens, a baffle intended for communication with an object, a concave diffraction grating and photodetectors, which are provided with the aim of improving the accuracy of recording the angle of rotation of the object the collimator installed between the laser and the lens and the diffraction grating installed между компонентами коллиматора в плоскости , оптически сопр женной с вогнутой дифракционной решеткой.between the components of the collimator in the plane optically conjugated with a concave diffraction grating.
SU894754846A 1989-11-03 1989-11-03 Scanning interferometer SU1733920A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894754846A SU1733920A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Scanning interferometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894754846A SU1733920A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Scanning interferometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1733920A1 true SU1733920A1 (en) 1992-05-15

Family

ID=21477396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894754846A SU1733920A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Scanning interferometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1733920A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1567868,кл. G 01 В 9/02,1990. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2115859A1 (en) Method and apparatus for optimizing sub-pixel resolution in a triangulation based distance measuring device
CA2007619A1 (en) Optical pickup apparatus utilizing a diffraction device
SU1733920A1 (en) Scanning interferometer
JPS6486337A (en) Hologram
JPS5483853A (en) Measuring device
CA2040787A1 (en) Optical pickup device
EP0310231B1 (en) Optical measuring apparatus
RU2092787C1 (en) Method determining short distances to diffusion-reflecting objects and gear for its realization
SU1315794A1 (en) Null-indicator
SU1567868A1 (en) Angular scanning interferometer
RU1780073C (en) Receiving device of laser radar
SU815491A1 (en) Device for measuring wedge shape of optical transparent plates
SU575910A1 (en) Holograph interferometer
SU1048307A1 (en) Scanning interferential device having background compensation capability
RU2072543C1 (en) Device which measures temporal coherence function
RU5065451A (en) DEVICE FOR DETERMINATION OF CHARACTERISTICS OF A ROUGH REFLECTIVE SURFACE
JPS58118906A (en) Measuring method of moving distance in longitudinal direction
SU1464046A1 (en) Device for measuring amplitude of angular oscillations
SU1619014A1 (en) Interferometer
SU1675668A1 (en) Method of determination of angular position of object
SU1647239A1 (en) Laser meter
SU1613996A1 (en) Method of measuring diffraction effectiveness of thin holograms
SU756192A1 (en) Interferometer for checking rectilinearity and planeness of object surface
SU1693369A1 (en) Device for detection of zero position of object
RU1789851C (en) Device for checking whickness of flat objects