WO2020139096A1 - Interferometric system for measuring absolute length - Google Patents
Interferometric system for measuring absolute length Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020139096A1 WO2020139096A1 PCT/RU2018/000851 RU2018000851W WO2020139096A1 WO 2020139096 A1 WO2020139096 A1 WO 2020139096A1 RU 2018000851 W RU2018000851 W RU 2018000851W WO 2020139096 A1 WO2020139096 A1 WO 2020139096A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- measuring
- interferometer
- length
- components
- laser source
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
Definitions
- the invention relates to the field of instrumentation, in particular, to an interference technique for measuring linear quantities and can be used to measure absolute lengths and distances.
- Interference systems for measuring the absolute length contain a laser source, the radiation-generating spectrum of which is composed of two components, the frequency difference of which varies during the measurement; double-beam reference interferometer.
- the radiation generated by the source is directed to the input of the interferometer.
- the paths in the interferometer are common to the two spectral components of the radiation.
- the measured length linearly depends on the difference in optical paths in the arms of the interferometer.
- the combined interferometer and refractometer include two interferometers, each of which uses a light beam generated from a common source that is divided into the rays of the measuring component and the rays of the reference component.
- the rays of the measuring component are guided along parallel paths to the object and are reflected from reflective surfaces on the object, which is positioned so as to create a fixed difference in the path length between the rays.
- the reflected beams are re-combined with the reference component beams to form output beams that pass into the detector system, which outputs an output signal from each.
- Changes in the refractive index are determined by any difference in the two output signals, and the distance traveled by the object is determined by any change in one of the output signals or by summing them and dividing by two.
- SUBSTITUTE SHEET measuring the absolute distance using a laser interferometric wavelength difference, comprising: a laser light source system, a laser interferometric wavelength system and an interference signal processing and suppression system, in which the laser light source system outputs an orthogonally linearly polarized beam with a wavelength of L1 and a wavelength of A 2, and an orthogonally linearly polarized beam is projected onto the laser interferometric system with a difference in wavelengths to form an interference beam.
- the interference beam is projected onto the jamming signal processing and suppression system, and the controller into the jamming signal processing and suppression system is used to control the change in wavelength A 2 in the light of a laser source, in which the light source system contains a first laser, a second laser, a first beam expander, an expander the second beam, the first reflector (the first polarization beam splitter, in which a linearly polarized beam with a constant wavelength A1 emitted by the first laser passes through the first beam expander and projects onto the first polarizer beam splitter, a linearly polarized beam with variable wavelength A 2 emitted the second laser, the polarization direction of which is perpendicular to the beam of the first laser, passes through the second beam expander is reflected by the first reflector and projected onto the first polarization beam splitter, and a linearly polarized beam with a constant wavelength A 2 is transmitted by the first polarizer splitter radiation beam and a linearly polarized beam with a variable wavelength A 2 reflected by the first separator
- the difference in the optical paths is measured by measuring the phase difference of the interfering rays separately for each of the spectral components, according to the total measurement results of the phase differences for the two spectral components, a controlled value is judged.
- the separation at the output of the interferometer of spectral components for measuring phase differences is carried out (in time) by switching the components at the input of the interferometer.
- These interference systems have limited functionality, since they do not allow the simultaneous measurement of phase differences for two spectral components of the radiation.
- the range of frequency differences V ⁇ and Vi two spectral components of radiation, W v ⁇ - Vi, determines the range of the measured difference between the optical lengths: £ max ⁇ c / fr (c - velocity of light).
- the possibility of using traditional spectroscopic methods for separating the spectral components at the output of the interferometer is limited by a relatively narrow range of measured lengths.
- the objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy of measuring the absolute length when measuring in dynamic mode (with a changing measured length) with an unlimited high available measurement range.
- the optical circuit in the reference two-beam interferometer is constructed in such a way that two spectral components the radiation from the laser source, which comes separately from the laser source into the readout double-beam interferometer, propagates in the arms of the interferometer in opposite directions and has separate inputs and separate outputs.
- the technical result of the proposed interference system for measuring the absolute length is to increase accuracy, while maintaining sufficient resistance to dynamic changes in the measured length due to external and internal factors and with an unlimited high available measurement range.
- FIG. 1 shows a diagram of a proposed interference system for measuring absolute length.
- the absolute length interference measuring system comprises a laser source 1 (see FIG. 1) generating two-frequency radiation, the spectral components of which Vi and V2 are spatially separated, an interferometer consisting of beam splitters 2 and 3, mirrors 4 and 5, retroreflectors 6 and 7, and two output photodetectors 8 and 9, and a phase difference meter 10.
- the inputs of the phase shift meter 10 are electrically connected to the outputs of the photodetectors 8 and 9.
- the distance L between the optical centers of the retroreflectors 6 and 7 is the measured length.
- the interference system for measuring the absolute length works as follows: the light beams v and vz from the outputs of the laser source 1 are sent to the beam splitters 2 and 3 of the interferometer (inputs of the interferometer).
- the light beams v ⁇ and Vi in the arms of the interferometer with a beam splitter 2 and a mirror 4 are directed to the retroreflectors 6 and 7 parallel to each other, the optical centers of the retroreflectors are placed on a line parallel to the light beams v ⁇ and Vi".
- Beams v and P at the output of the interferometer are combined by beam splitter 2 and mirror 4.
- the light beam Ul is sent to beam splitter 3 in the direction opposite to the direction of beam v emerging from the beam splitter.
- the optical scheme of the proposed interference system for measuring the absolute length is constructed in such a way as to exclude signal mixing — to completely spatially separate the spectral components vi and nc all the way from the laser source 1 to the outputs of the interferometer with beam splitters 2 and 3.
- the optical scheme of the interferometer is constructed with separate inputs and separate outputs with beam splitters 2 and Zdl for two spectral components of the radiation, separately coming from the source to the interferometer, and propagating in the arms of the interferometer in opposite directions without mixing, with an input for each from the components is combined with the output for the component propagating in the opposite direction, which ensures the equality of the optical paths for the two components in the interferometer.
- the instantaneous equality of the optical path differences of the spectral components is guaranteed, which eliminates the uncertainty / 2.
- the required measurement (averaging) time is determined only by the vibration parameters.
- the technical result of the proposed interference system for measuring the absolute length is to increase accuracy, while maintaining sufficient resistance to dynamic changes in the measured length due to external and internal factors and with an unlimited high available measurement range.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
The invention relates to the field of measuring and testing technology, and more particularly to interferometric technology for measuring linear dimensions, and can be used for measuring absolute lengths and distances. The proposed technical solution addresses the problem of increasing the accuracy of absolute length measurements when measuring under dynamic conditions (changes in the length being measured) while providing an unlimitedly high available measuring range. This problem is solved in that in an interferometric system for measuring absolute length that contains a laser source for generating radiation with a spectrum consisting of two components such as to allow variation in the frequency difference of said components, and a reference double-path interferometer, the optical system in said reference double-path interferometer is designed so that the two spectral components of the radiation of the laser source, arriving separately from the laser source to the reference double-path interferometer, propagate in mutually opposite directions in the paths of the interferometer and have separate inlets and separate outlets. Thus, the technical result of the proposed interferometric system for measuring absolute length is to increase accuracy, while maintaining sufficient immunity to dynamic changes in the length being measured as a result of external and internal factors and providing an unlimitedly high available measuring range.
Description
Интерференционная система измерения абсолютной длины Absolute Absolute Length Measurement System
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности, к интерференционной технике измерения линейных величин и может быть использовано для измерения абсолютных длин и расстояний. The invention relates to the field of instrumentation, in particular, to an interference technique for measuring linear quantities and can be used to measure absolute lengths and distances.
Известны интерференционные системы для измерения абсолютной длины содержащие лазерный ис точник генерирующий излучение спектр которого составлен из двух компонент, разность частот которых варьируется в процессе измерения; двухлучевой отсчётный интерферометр. Излучение, генерируемое источником направляется на вход интерферометра. Пути в интерферометре - общие для двух спектральных компонент излучения. Измеряемая длина линейно зависит от разности оптических путей в плечах интерферометра. Interference systems for measuring the absolute length are known; they contain a laser source, the radiation-generating spectrum of which is composed of two components, the frequency difference of which varies during the measurement; double-beam reference interferometer. The radiation generated by the source is directed to the input of the interferometer. The paths in the interferometer are common to the two spectral components of the radiation. The measured length linearly depends on the difference in optical paths in the arms of the interferometer.
Например, известна система измерения абсолютной длины на основе интерферометра по патенту CIUANo US 5.517,308. Комбинированный интерферометр и рефрактометр включают два интерферометра, каждый из которых использует световой луч, генерируемый из общего источника который разделен на лучи измерительного компонента и лучи эталонного компонента. Лучи измерительного компонен та направляются по параллельным путям к объекту и отражаются от отражающих поверхностей на объекте, который расположен так, что создает фиксированную разницу в длине пути между лучами. Отраженные лучи повторно объединяются с опорными компонентными лучами для формирования выходных лучей, которые проходят в систему детектора, которая выводит выходной сигнал от каждого. Изменения показателя преломления определяются по любой разнице в двух выходных сигналах, а расстояние, пройденное объектом, определяется по любому изменению в одном из выходных сигналов или путем их суммирования и деления на два. For example, a known system for measuring absolute length based on an interferometer according to CIUANo patent US 5.517,308. The combined interferometer and refractometer include two interferometers, each of which uses a light beam generated from a common source that is divided into the rays of the measuring component and the rays of the reference component. The rays of the measuring component are guided along parallel paths to the object and are reflected from reflective surfaces on the object, which is positioned so as to create a fixed difference in the path length between the rays. The reflected beams are re-combined with the reference component beams to form output beams that pass into the detector system, which outputs an output signal from each. Changes in the refractive index are determined by any difference in the two output signals, and the distance traveled by the object is determined by any change in one of the output signals or by summing them and dividing by two.
Основным недостатком данной системы измерения абсолютной длины является пространственное разнесение лучей измерительного компонента что приводит к существенному снижению точности из-за возможных вибраций отражающего объекта и динамических некомпенсированных движений измеряемого объекта что не позволяет точно определить фиксированную разницу в длине пути между лучами. The main disadvantage of this absolute length measurement system is the spatial separation of the rays of the measuring component, which leads to a significant decrease in accuracy due to possible vibrations of the reflecting object and dynamic uncompensated movements of the measured object, which does not allow to accurately determine the fixed difference in the path length between the rays.
Также, известна система измерения абсолютной длины на основе интерферометра по патенту США N« US 9,835.441 принятая в качестве ближайшего аналога. Система для Also, a known system for measuring the absolute length based on the interferometer according to US patent N "US 9,835.441 adopted as the closest analogue. System for
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
измерения абсолютного расстояния с использованием лазерной интерферометрическойразности длины волны, содержащее: систему лазерного источника света, лазерную интерферометрическую систему длины волны и систему обработки и подавления помеховыхсигналов, в которой система лазерного источника света выводит ортогонально линейно поляризованный луч с длиной волны L1 и длиной волны А 2, а ортогонально линейно поляризованный луч проецируется на лазерную интерферометрическую систему с разностью длин волны, чтобы сформировать интерференционный луч. Интерференционный луч проецируется на систему обработки и подавления помеховых сигналов, а контроллер в систему обработки и подавления помеховых сигналов используется для управления изменением длины волны А 2 в свете лазерного источника, в которой система источника света содержит первый лазер, второй лазер, расширитель первого луча , расширитель второго луча, первый отражатель (первый расщепитель поляризационного луча, в котором линейно поляризованный луч с постоянной длиной волны А1, излучаемый первым лазером, проходит через первый расширитель луча и проецируется на первый расщепитель поляризационного луча, линейно поляризованный луч с переменной длиной волны А 2, излучаемый вторым лазером, направление поляризации которого перпендикулярно лучу первого лазера , проходит через второй расширитель луча отражается первым отражателем и проецируется на первый расщепитель поляризационного луча , а линейно поляризованный луч с постоянной длиной волны А 2 передается первым расщепителем поляризационного луча и линейно поляризованный луч с переменной длиной волны А 2, отраженный первым разделителем поляризационных луче и объединенный для формирования одного ортогонально линейно поляризованного луча. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) measuring the absolute distance using a laser interferometric wavelength difference, comprising: a laser light source system, a laser interferometric wavelength system and an interference signal processing and suppression system, in which the laser light source system outputs an orthogonally linearly polarized beam with a wavelength of L1 and a wavelength of A 2, and an orthogonally linearly polarized beam is projected onto the laser interferometric system with a difference in wavelengths to form an interference beam. The interference beam is projected onto the jamming signal processing and suppression system, and the controller into the jamming signal processing and suppression system is used to control the change in wavelength A 2 in the light of a laser source, in which the light source system contains a first laser, a second laser, a first beam expander, an expander the second beam, the first reflector (the first polarization beam splitter, in which a linearly polarized beam with a constant wavelength A1 emitted by the first laser passes through the first beam expander and projects onto the first polarizer beam splitter, a linearly polarized beam with variable wavelength A 2 emitted the second laser, the polarization direction of which is perpendicular to the beam of the first laser, passes through the second beam expander is reflected by the first reflector and projected onto the first polarization beam splitter, and a linearly polarized beam with a constant wavelength A 2 is transmitted by the first polarizer splitter radiation beam and a linearly polarized beam with a variable wavelength A 2 reflected by the first separator of the polarizing beam and combined to form one orthogonally linearly polarized beam.
Основным недостатком этого аналога является низкая точность при высоких скоростях изменения абсолютной длины из-за невозможности одновременного снятия интерференционных картин для частот А 1 и А 2 , что приводит к большой погрешности такого измерения, при одинаковом фактическом ходе лучей с частотами А 1 и А 2 The main disadvantage of this analogue is the low accuracy at high rates of change in absolute length due to the impossibility of simultaneously removing interference patterns for frequencies A 1 and A 2, which leads to a large error of such a measurement, with the same actual path of rays with frequencies A 1 and A 2
Измерение разности оптических путей производят измерением разности фаз интерферирующих лучей отдельно для каждой из спектральных компонент, по суммарным результатам измерений разностей фаз для двух спектральных компонент судят о контролируемой величине. The difference in the optical paths is measured by measuring the phase difference of the interfering rays separately for each of the spectral components, according to the total measurement results of the phase differences for the two spectral components, a controlled value is judged.
Разделение на выходе интерферометра спектральных компонент для измерения разностей фаз осуществляется (по времени) переключением компонент на входе интерферометра.
Эти интерференционные системы имеют ограниченные функциональные возможности, так как, не позволяют одновременное измерение разностей фаз для двух спектральных компонент излучения. Диапазон разностей частот V\ и Vi двух спектральных компонент излучения, W = v\ - Vi, определяет диапазон измеряемой разности оптических длин: £тах<с/ пт, (с - скорость света). При этом, возможность применения традиционных спектроскопических методов разделения спектральных компонент на выходе интерферометра ограничена сравнительно узким диапазоном значений измеряемых длин. Разделение компонент переключением (разделение по времени регистрации) резко снижает допустимую скорость изменения измеряемой длины. Изменения длины, SL, за время между отсчётами для V\ и V , приводят к результирующей погрешности измерения длины AL = ( /v) 5L (величина коэффициента W/ v составляет несколько порядков). При измерениях в статическом режиме ( L постоянное) в условиях вибраций это приводит к весьма существенному увеличению времени измерения (усреднения). Для динамических измерений такой метод разделения компонент непригоден. The separation at the output of the interferometer of spectral components for measuring phase differences is carried out (in time) by switching the components at the input of the interferometer. These interference systems have limited functionality, since they do not allow the simultaneous measurement of phase differences for two spectral components of the radiation. The range of frequency differences V \ and Vi two spectral components of radiation, W = v \ - Vi, determines the range of the measured difference between the optical lengths: £ max <c / fr (c - velocity of light). Moreover, the possibility of using traditional spectroscopic methods for separating the spectral components at the output of the interferometer is limited by a relatively narrow range of measured lengths. Separation of components by switching (separation by registration time) dramatically reduces the permissible rate of change of the measured length. Changes in length, SL, during the time between samples for V \ and V, lead to the resulting measurement error of the length AL = (/ v) 5L (the coefficient W / v is several orders of magnitude). In measurements in the static mode (L constant) under vibration conditions, this leads to a very significant increase in the measurement time (averaging). For dynamic measurements, this method of separation of components is unsuitable.
Задачей предлагаемого технического решения является повысить точность измерения абсолютной длины, при измерениях в динамическом режиме (при изменяющейся измеряемой длине) с неограниченно высоким доступным диапазоном измерения. The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy of measuring the absolute length when measuring in dynamic mode (with a changing measured length) with an unlimited high available measurement range.
Поставленная задача решается тем, что в интерференционной системе измерения абсолютной длины, содержащей лазерный источник, генерирующий излучение со спектром из двух компонент, с возможностью варьирования разности частот этих компонент и отсчётный двухлучевой интерферометр, в отсчётном двухлучевоминтерферомете оптическая схема построена таким образом, что две спектральные компоненты излучения лазерного источника, раздельно поступающие от лазерного источника в отсчётный двухлучевой интерферометр, распространяются в плечах интерферометра во встречных направлениях и имеют раздельные входы и раздельные выходы. The problem is solved in that in the interference system for measuring the absolute length, containing a laser source that generates radiation with a spectrum of two components, with the possibility of varying the frequency difference of these components and a reference two-beam interferometer, the optical circuit in the reference two-beam interferometer is constructed in such a way that two spectral components the radiation from the laser source, which comes separately from the laser source into the readout double-beam interferometer, propagates in the arms of the interferometer in opposite directions and has separate inputs and separate outputs.
Таким образом, техническим результатом, предложенной интерференционной система измерения абсолютной длины является повышение точности, при сохранении достаточной устойчивости к динамическим изменениям измеряемой длины из-за внешних и внутренних факторов и с неограниченно высоким доступным диапазоном измерения. Thus, the technical result of the proposed interference system for measuring the absolute length is to increase accuracy, while maintaining sufficient resistance to dynamic changes in the measured length due to external and internal factors and with an unlimited high available measurement range.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемой интерференционной системы для измерения абсолютной длины.
Интерференционная система измерения абсолютной длины содержит лазерный источник 1 (см. фиг.1), генерирующий двухчастотное излучение, спектральные компоненты которого Vi и V2 пространственно разделены, интерферометр, состоящий из светоделителей 2 и 3, зеркал 4 и 5, ретрорефлекторов 6 и 7, и двух выходных фотоприемников 8 и 9, и измеритель разностей фаз 10. Входы измерителя сдвига фаз 10 электрически связаны с выходами фотоприемников 8 и 9. Расстояние L между оптическими центрами ретрорефлекторов 6 и 7 - измеряемая длина. In FIG. 1 shows a diagram of a proposed interference system for measuring absolute length. The absolute length interference measuring system comprises a laser source 1 (see FIG. 1) generating two-frequency radiation, the spectral components of which Vi and V2 are spatially separated, an interferometer consisting of beam splitters 2 and 3, mirrors 4 and 5, retroreflectors 6 and 7, and two output photodetectors 8 and 9, and a phase difference meter 10. The inputs of the phase shift meter 10 are electrically connected to the outputs of the photodetectors 8 and 9. The distance L between the optical centers of the retroreflectors 6 and 7 is the measured length.
Интерференционная система измерения абсолютной длины работает следующим образом: световые пучки v и vz с выходов лазерного источника 1 направляются на светоделители 2 и 3 интерферометра (входы интерферометра). Световые пучки v\ и Vi" в плечах интерферометра светоделителем 2 и зеркалом 4 направляются на ретрорефлекторы 6 и 7 параллельно друг другу, оптические центры ретрорефлекторов помещают на линии, параллельной световым пучкам v\ и Vi". Светоделителем 2 и зеркалом 4 совмещают пучки v и П" на выходе интерферометра. Световой пучок Уг посылают на светоделитель 3 в направлении, противоположном направлению выходящего из светоделителя пучка v . The interference system for measuring the absolute length works as follows: the light beams v and vz from the outputs of the laser source 1 are sent to the beam splitters 2 and 3 of the interferometer (inputs of the interferometer). The light beams v \ and Vi "in the arms of the interferometer with a beam splitter 2 and a mirror 4 are directed to the retroreflectors 6 and 7 parallel to each other, the optical centers of the retroreflectors are placed on a line parallel to the light beams v \ and Vi". Beams v and P "at the output of the interferometer are combined by beam splitter 2 and mirror 4. The light beam Ul is sent to beam splitter 3 in the direction opposite to the direction of beam v emerging from the beam splitter.
Это обеспечивает равенство оптических разностей хода для пар световых пучковThis ensures the equality of the optical path differences for pairs of light beams
V\ —V\ " И Uz'— Vz". V \ —V \ "And Uz'— Vz."
Интерферирующие пары лучей v , i" и Vi , vz" двух спектральных компонент направляются каждая в свой канал регистрации излучения на фотоприемники 8 и 9, которые одновременно регистрируют интенсивности интерферирующих световых пучков на выходах интерферометра. По измеренным интенсивностям с помощью измерителя разностей фаз 10 определяют сдвиги фаз интерферирующих пучков. По сдвигам фаз и по известной величине разностей частот двух спектральных компонент излучения, W = i - vi, судят об измеряемой величине расстояния между оптическими центрами ретрорефлекторов 6 и 7. The interfering pairs of rays v, i "and Vi, vz" of the two spectral components are each directed to their radiation detection channel at photodetectors 8 and 9, which simultaneously record the intensities of the interfering light beams at the outputs of the interferometer. From the measured intensities using a phase difference meter 10 determine the phase shifts of the interfering beams. The phase shifts and the known values of the frequency differences of the two spectral components of the radiation, W = i - vi, judge the measured distance between the optical centers of the retroreflectors 6 and 7.
Оптическая схема предлагаемой интерференционной системы для измерения абсолютной длины построена таким образом, чтобы исключить перемешивание сигналов - полностью пространственно разделить спектральные компоненты vi и nc на всём пути от лазерного источника 1 до выходов интерферометра со светоделителями 2 и 3. Оптическая схема интерферометра строится с раздельными входами и раздельными выходами со светоделителями 2 и Здля двух спектральных компонент излучения, раздельно поступающих от источника в интерферометр, и распространяющихся в плечах интерферометра во встречных направлениях не перемешиваясь, при этом вход для каждой
из компонент совмещён с выходом для компоненты, распространяющейся в противоположном направлении, что обеспечивает равенство оптических путей для двух компонент в интерферометре. The optical scheme of the proposed interference system for measuring the absolute length is constructed in such a way as to exclude signal mixing — to completely spatially separate the spectral components vi and nc all the way from the laser source 1 to the outputs of the interferometer with beam splitters 2 and 3. The optical scheme of the interferometer is constructed with separate inputs and separate outputs with beam splitters 2 and Zdl for two spectral components of the radiation, separately coming from the source to the interferometer, and propagating in the arms of the interferometer in opposite directions without mixing, with an input for each from the components is combined with the output for the component propagating in the opposite direction, which ensures the equality of the optical paths for the two components in the interferometer.
Таким образом, в предлагаемом устройстве, за счёт возможности одновременного измерения разностей фаз для двух спектральных компонент излучения, полностью исключается динамическая погрешность измерения оптической длины AL = ( D/v)-5L (т.к. SL = 0), что позволяет выполнять измерения в динамическом режиме (при изменяющейся измеряемой длине) с предельной точностью в неограниченном диапазоне. При этом благодаря разработанной оптической схеме гарантируется одномоментное равенство оптических разностей хода спектральных компонент что убирает неопределённость/2.При измерениях в статическом режиме в условиях вибраций, необходимое время измерений (усреднения) определяется только параметрами вибраций. Thus, in the proposed device, due to the possibility of simultaneously measuring phase differences for the two spectral components of the radiation, the dynamic measurement error of the optical length AL = (D / v) -5L (since SL = 0) is completely eliminated, which allows measurements in dynamic mode (with a variable measured length) with extreme accuracy in an unlimited range. Moreover, thanks to the developed optical scheme, the instantaneous equality of the optical path differences of the spectral components is guaranteed, which eliminates the uncertainty / 2.When measuring in the static mode under vibration conditions, the required measurement (averaging) time is determined only by the vibration parameters.
Таким образом, получен технический результат, а именно повышена точность интерференционной система измерения абсолютной длины, при сохранении достаточной устойчивости к динамическим изменениям измеряемой длины из-за внешних и внутренних факторов. Thus, a technical result is obtained, namely, the accuracy of the interference system for measuring the absolute length is improved, while maintaining sufficient resistance to dynamic changes in the measured length due to external and internal factors.
Таким образом, техническим результатом, предложенной интерференционной система измерения абсолютной длины является повышение точности, при сохранении достаточной устойчивости к динамическим изменениям измеряемой длины из-за внешних и внутренних факторов и с неограниченно высоким доступным диапазоном измерения.
Thus, the technical result of the proposed interference system for measuring the absolute length is to increase accuracy, while maintaining sufficient resistance to dynamic changes in the measured length due to external and internal factors and with an unlimited high available measurement range.
Claims
Формула изобретения. Claim.
Интерференционная система измерения абсолютной длины, содержащая лазерный источник генерирующий излучение со спектром из двух компонент, с возможностью варьирования разности частот этих компонент; отсчётный двухлучевой интерферометр, отличающаяся гем. что. оптическая схема отсчётного двухлучевого интерферометра построена таким образом что две спектральные компоненты излучения лазерного источника, раздельно поступающие от источника в отсчётный двухлучевой интерферометр, распространяются в плечах интерферометра во встречных направлениях и имеют раздельные входы и раздельные выходы. An absolute length interference measuring system comprising a laser source generating radiation with a spectrum of two components, with the possibility of varying the frequency difference of these components; reference two-beam interferometer, different heme. what. The optical scheme of the readout double-beam interferometer is constructed in such a way that two spectral components of the laser source radiation, separately coming from the source to the readout double-beam interferometer, propagate in the opposite directions at the arms of the interferometer and have separate inputs and separate outputs.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000851 WO2020139096A1 (en) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Interferometric system for measuring absolute length |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000851 WO2020139096A1 (en) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Interferometric system for measuring absolute length |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020139096A1 true WO2020139096A1 (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71128309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000851 WO2020139096A1 (en) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | Interferometric system for measuring absolute length |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2020139096A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5056921A (en) * | 1987-12-24 | 1991-10-15 | Renishaw Plc | Optical apparatus for use with inteferometric measuring devices |
| US5412474A (en) * | 1992-05-08 | 1995-05-02 | Smithsonian Institution | System for measuring distance between two points using a variable frequency coherent source |
| US5517308A (en) * | 1993-12-04 | 1996-05-14 | Renishaw Plc | Interferometric measuring apparatus employing fixed non-zero path length difference |
| US20170038192A1 (en) * | 2015-03-27 | 2017-02-09 | Zhejiang Sci-Tech University | Absolute distance measurement apparatus and method using laser interferometric wavelength leverage |
-
2018
- 2018-12-24 WO PCT/RU2018/000851 patent/WO2020139096A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5056921A (en) * | 1987-12-24 | 1991-10-15 | Renishaw Plc | Optical apparatus for use with inteferometric measuring devices |
| US5412474A (en) * | 1992-05-08 | 1995-05-02 | Smithsonian Institution | System for measuring distance between two points using a variable frequency coherent source |
| US5517308A (en) * | 1993-12-04 | 1996-05-14 | Renishaw Plc | Interferometric measuring apparatus employing fixed non-zero path length difference |
| US20170038192A1 (en) * | 2015-03-27 | 2017-02-09 | Zhejiang Sci-Tech University | Absolute distance measurement apparatus and method using laser interferometric wavelength leverage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1316367C (en) | Interferometer for measuring optical phase differences | |
| US8179534B2 (en) | Fixed wavelength absolute distance interferometer | |
| US5546184A (en) | Single-frequency bidirectional fringe-counting interferometer | |
| US6014216A (en) | Architecture for air-turbulence-compensated dual-wavelength heterodyne interferometer | |
| CN110319769B (en) | Anti-vibration Fizeau interferometry device and method | |
| JPH03180704A (en) | Laser interference gauge | |
| JPS61271431A (en) | Interferometer for detecting wave front state | |
| US6462823B1 (en) | Wavelength meter adapted for averaging multiple measurements | |
| CN107764197B (en) | A kind of optical system axial direction parameter measuring apparatus and method | |
| JPH03504768A (en) | Interferometer system for measuring distance and shift movements, especially of moving components | |
| US7423760B2 (en) | Method and apparatus for monitoring an interferometer | |
| JPH11183116A (en) | Method and device for light wave interference measurement | |
| US8279439B2 (en) | Birefringence measuring device and birefringence measuring method | |
| US20230236125A1 (en) | Dynamic phase-shift interferometer utilizing a synchronous optical frequency-shift | |
| WO2020139096A1 (en) | Interferometric system for measuring absolute length | |
| US6483593B1 (en) | Hetrodyne interferometer and associated interferometric method | |
| JP2023036027A (en) | Heterodyne light source for use in metrology system | |
| US7518729B2 (en) | Interferometric measuring device | |
| JPH07190712A (en) | Interferometer | |
| CN114046733A (en) | System and method for simultaneously measuring three-degree-of-freedom linear geometric errors by laser | |
| CN113340212A (en) | Appearance and thickness detection device based on two side interferometers | |
| JP3499044B2 (en) | Micro displacement measurement method and device | |
| US5493394A (en) | Method and apparatus for use in measuring frequency difference between light signals | |
| US20230069087A1 (en) | Digital holography metrology system | |
| GB2333834A (en) | Interferometer with deadpath error compensation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18944190 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18944190 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |