SU914936A1 - Interference band shift measuring method - Google Patents
Interference band shift measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- SU914936A1 SU914936A1 SU802975308A SU2975308A SU914936A1 SU 914936 A1 SU914936 A1 SU 914936A1 SU 802975308 A SU802975308 A SU 802975308A SU 2975308 A SU2975308 A SU 2975308A SU 914936 A1 SU914936 A1 SU 914936A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- modulating voltage
- interference
- zero
- shift
- measuring method
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Изобретение относится к методам и средствам оптико-интерференционных измерений и предназначено для исследования физических процессов и явлений, приводящих к сдвигу интерференционных полос в интерференционных устройствах.The invention relates to methods and means of optical interference measurements and is intended to study the physical processes and phenomena leading to a shift of interference fringes in interference devices.
Известны способы измерения сдвига интерференционных полос, основанные на модуляции разности хода лучей с амплитудой меньшей длины волны света и определения сдвига полос по амплитуде гармонической составляющей фототока от интерференционной картины [1].Known methods for measuring the shift of interference fringes, based on the modulation of the path difference of the rays with an amplitude shorter than the light wavelength and determining the shift of the fringes in amplitude of the harmonic component of the photocurrent from the interference pattern [1].
Недостатком известных способов является трудность калибровки результатов измерений, поскольку величина измеряемого фототока нелйнейно зависит от изменения разности хода интерферирующих лучей.A disadvantage of the known methods is the difficulty of calibrating the measurement results, since the magnitude of the measured photocurrent depends nonlinearly on the change in the difference in the path of the interfering beams.
Наиболее близким по технической сущности решаемой задачи является способ измерения сдвига интерференционных полос, основанный на модуляции разности хода интерферирующих лучей с амплитудой большей половины длины источника света, регистрации и измерении положения первого нуля интерференционной картины относительно нуля модулирующего напряжения [2]The closest to the technical nature of the problem being solved is a method for measuring the shift of interference fringes based on modulating the difference in the path of interfering beams with an amplitude greater than half the length of the light source, recording and measuring the position of the first zero of the interference pattern relative to the zero of the modulating voltage [2]
22
Недостатком известного способа является низкая точность измерений, обусловленная нестабильностью интенсивности излучения источника света, изменением частоты и амплитуды модулирующего напряжения, 5 а также нелинейностью модуляторов разности хода от приложенного к ним напряжения.The disadvantage of this method is the low accuracy of measurements, due to the instability of the intensity of the radiation of the light source, changing the frequency and amplitude of the modulating voltage, 5 and the nonlinearity of the modulators of the difference of course from the voltage applied to them.
Цель изобретения — увеличение точности измерений сдвига интерференционных полос в интерференционных устройствах.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements of the shift of interference fringes in interference devices.
Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения сдвига интерференционных полос, основанном на модуляции разности хода интерферирующих лучей с амплитудой большей половины длины волны источ15 ника света, регистрации и измерении положения первого нуля интерференционной картины относительно нуля модулирующего напряжения, определяют мгновенное значение модулирующего напряжения в момент регистрации нуля интерференционной картины 0 и измеряют приращение модулирующего напряжения, по которому судят о величине и направлении сдвига полос, при этом сдвигу полосы, соответствующему приращению разности хода на половину длины волны ис3This goal is achieved by the fact that in the method of measuring the shift of interference fringes based on modulation of the path difference of interfering beams with an amplitude greater than half the wavelength of the light source, recording and measuring the position of the first zero of the interference pattern relative to the zero of the modulating voltage, determine the instantaneous value of the modulating voltage at registration zero interference pattern 0 and measure the increment of the modulating voltage on which is judged on the magnitude and direction of translations and bands, while shear band corresponding increment path difference by half wavelength is3
914936914936
4four
точника света, соответствует максимальное измеренное мгновенное значение модулирующего напряжения.light point corresponds to the maximum measured instantaneous value of the modulating voltage.
На чертеже изображены временные диаграммы.The drawing shows timing diagrams.
Кривая 1 (см. черт., а) показывает характер изменения модулирующего напряжения во времени. Кривые 2, 3, 4 иллюстрируют возможные нестабильности модулирующего напряжения: изменение амплитуды, частоты, отклонение от линейности соответственно.Curve 1 (see Fig. And) shows the nature of the change in modulating voltage over time. Curves 2, 3, 4 illustrate possible instabilities of the modulating voltage: changes in amplitude, frequency, deviation from linearity, respectively.
и0— величина мгновенного модулирующего напряжения, при котором интерференционный сигнал достигает нуля. Ход изменения интерференционного сигнала при различном характере модулирующего напряжения представлен на чертеже б кривыми Г, 2', 3', 4'. Временной интервал Ύο соответствует промежутку времени от начала модуляции до нуля кривой Г; величина ΔΤ иллюстрирует разброс временного интервала при нестабильности модулирующего напряжения. На чертеже в показано изменение измеряемого мгновенного значения напряжения при сдвиге полос на величину, большую А/2 ит— максимальная величина мгновенного значения модулирующего напряжения.and 0 is the magnitude of the instantaneous modulating voltage at which the interference signal reaches zero. The course of changing the interference signal with a different nature of the modulating voltage is represented in the drawing by curves G, 2 ', 3', 4 '. The time interval ο corresponds to the time interval from the beginning of the modulation to zero of the curve G; ΔΤ value illustrates the variation of the time interval in case of instability of the modulating voltage. The drawing in shows the change in the measured instantaneous value of the voltage when the bands are shifted by an amount greater than A / 2 and t is the maximum value of the instantaneous value of the modulating voltage.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Модулируют длину опорного плеча интерферометра с помощью, например, подвижного зеркала, закрепленного на пьезокерамике, на которую подают модулирующее напряжение. Характер изменения модулирующего напряжения может быть произвольным, в частности, синусоидальным.The length of the reference arm of the interferometer is modulated with, for example, a movable mirror mounted on piezoceramics, to which the modulating voltage is applied. The nature of the modulating voltage change can be arbitrary, in particular, sinusoidal.
Преобразуют с помощью фотоприемника движение интерференционной картины в переменный электрический (интерференционный) сигнал.Using a photodetector, the motion of the interference pattern is transformed into an alternating electrical (interference) signal.
В каждом периоде модуляции, в тот момент, когда интерференционный сигнал в первый раз переходит через нуль, фиксируют соответствующее мгновенное значение модулирующего напряжения 17. (чертеж а). Измеренное значение мгновенного напряжения характеризует положение интерференционной картины относительно некоторой точки в выходной плоскости интерферометра. Величину сдвига интерференционных полос определяют по приращению измеряемого мгновенного значения модулирующего напряжения между измерениями.In each modulation period, at the moment when the interference signal passes through zero for the first time, the corresponding instantaneous value of the modulating voltage 17 is fixed (drawing a). The measured value of the instantaneous voltage characterizes the position of the interference pattern relative to a certain point in the output plane of the interferometer. The magnitude of the shift of interference fringes is determined by the increment of the measured instantaneous value of the modulating voltage between measurements.
Результаты измерений калибруют по максимальной измеренной величине мгновенного значения модулирующего напряжения (Цт чертеж в), поскольку это значение соответствует изменению разности хода плеч интерферометра на 1/2. Таким образом, величина сдвига полос в интерферометре при смещении, меньше Л/2 определяется выражениемThe measurement results are calibrated according to the maximum measured value of the instantaneous value of the modulating voltage (Ts , drawing c), since this value corresponds to a change in the difference in the course of the interferometer arms by 1/2. Thus, the magnitude of the shift of the fringes in the interferometer at an offset less than L / 2 is determined by the expression
гдеИ0;—начальное мгновенное значение модулирующего напряжения.where is 0; —The initial instantaneous value of the modulating voltage.
Так же, как и в прототипе, легко реализуется возможность измерения при сдвиге полос существенно больше А/2.Just as in the prototype, it is easy to realize the possibility of measuring when the bands are shifted substantially more than A / 2.
Как видно из представленных диаграмм (чертеж а и б) в предлагаемом способе нулю интерференционного сигнала соответствует одно и то же мгновенное значение напряжения независимо от характера модулирующего напряжения и стабильности его параметров.As can be seen from the presented diagrams (drawings a and b) in the proposed method, the same instantaneous voltage value corresponds to zero of the interference signal regardless of the nature of the modulating voltage and the stability of its parameters.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет на порядок повысить точность измерений и снизить требования к источнику модулирующего напряжения, например, вмес то линейной модуляции использовать синусоидальную, что гораздо проще.Thus, the proposed method makes it possible to increase the measurement accuracy by an order of magnitude and reduce the requirements for a source of modulating voltage, for example, instead of using linear modulation, use sinusoidal, which is much easier.
Данный способ может использоваться во всех известных схемах интерференционных устройств, в которых допустимы измерения по методу «временного» интервала.This method can be used in all known schemes of interference devices, in which measurements by the “time” interval method are permissible.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802975308A SU914936A1 (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Interference band shift measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802975308A SU914936A1 (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Interference band shift measuring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU914936A1 true SU914936A1 (en) | 1982-03-23 |
Family
ID=20915292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802975308A SU914936A1 (en) | 1980-05-23 | 1980-05-23 | Interference band shift measuring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU914936A1 (en) |
-
1980
- 1980-05-23 SU SU802975308A patent/SU914936A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6891149B1 (en) | Optical phase detector | |
| EP0193742B1 (en) | Wavelength scanning interferometry and interferometer employing laser diode | |
| US3738754A (en) | Optical contacting systems for positioning and metrology systems | |
| SU914936A1 (en) | Interference band shift measuring method | |
| US4269514A (en) | Non-contact scanning gage | |
| JP2725434B2 (en) | Absolute length measuring method and absolute length measuring device using FM heterodyne method | |
| SU1392364A1 (en) | Interferometer for measuring large displacements | |
| SU1226059A1 (en) | Method of correcting optical difference of interferometer travel | |
| Uttam et al. | The principles of remote interferometric optical fibre strain measurement | |
| SU769324A1 (en) | Method of remote checking of linear measures | |
| SU1326885A1 (en) | Method of remote checking of linear measurements | |
| SU1465696A1 (en) | Optical method of measuring displacement of object | |
| JPH01210804A (en) | Spacing measuring method | |
| SU702245A1 (en) | Automatic polarimeter | |
| SU1035419A1 (en) | Optical electronic device for measubring linear displacements | |
| US5363191A (en) | Fibre optic sensor array reading device | |
| SU1259111A1 (en) | Device for length measurements | |
| SU1619021A1 (en) | Device for measuring angular deviation of object | |
| JPS6182113A (en) | Measuring method of optical fine displacement | |
| SU1552006A1 (en) | Method of determining linear displacements | |
| SU637708A1 (en) | Theodolite | |
| SU765651A1 (en) | Method of checking linear dimensions of periodic microstructures | |
| SU1742643A1 (en) | Device for measuring temperature of rotating objects | |
| JPH0331090Y2 (en) | ||
| SU605082A1 (en) | Angle measuring device |