DE69315680T2

DE69315680T2 - Interferometrische sonde für abstandsmessung

Info

Publication number: DE69315680T2
Application number: DE69315680T
Authority: DE
Inventors: Vladimir Viktorovich Khopov
Original assignee: Renishaw PLC
Current assignee: Renishaw PLC
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-07-28
Also published as: JPH07503547A; US5471302A; WO1994005966A1; EP0609419B1; DE69315680D1; EP0609419A1; RU2092787C1

Description

Einführung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine interferometrische Sonde zum Messen des Abstandes zu einer Oberfläche eines Objektes.
Die Erfindung ist dadurch eine Verbesserung der interferometrischen Sonde, die in der europäischen Patentanmeldung Nr.480 028 A1 beschrieben ist, daß sie eine Verbesserung der Signalstärke vorsieht, die von der Sonde erzeugt wird.
Die europäische Patentanmeldung Nr.480 028 A1 beschreibt eine Sonde, bei der ein Meßstrahl einer Strahlung, die innerhalb der Sonde erzeugt wird, auf die Oberfläche eines Objektes fokussiert wird. Strahlung, die von der Oberfläche des Objektes zurückreflektiert wird, wird zu einem Detektorsystem geführt, das eine Interferenz zwischen der reflektierten Strahlung und einem Referenzstrahl einer Strahlung, die innerhalb der Sonde erzeugt wird, erzeugt, um ein Interferenzmuster an einem Detektorsystem hervorzurufen. Ein Reflektor ist in dem Meßstrahlweg auf einer oszillierenden Membran angebracht, um die Länge des Weges des Meßstrahles zu verändern.
Durch Bestimmen der Position des oszillierenden Reflektors in dem Augenblick des maximalen Kontrastes in dem Interferenzmuster, das durch den Detektor detektiert wird, kann der Punkt, an dem die Weglängen des Meßstrahles und des Referenzstrahles gleich sind, bestimmt werden. Dies schafft ein genaues Maß der Position der Oberfläche des Objektes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Niveau des Signals zu verbessern, das durch das Detektorsystem von dem Interferenzmuster erzeugt wird, das durch die Interferenz der Meß- und Referenzstrahlen erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Fokussieren des Referenzstrahles auf ein Beugungsgitter und Hervorrufen einer Interferenz zwischen dem reflektierten Meßstrahl von dem Objekt und einer Vielzahl von Beugungsordnungen des Referenzstrahles, der von dem Beugungsgitter ausstrahlt.
Hierdurch kann ein größerer Teil der Strahlung, die von dem Objekt reflektiert wird, zur Signalerzeugung verwendet werden, als bei der bekannten Sonde, was ein größeres Signal-zu-Rausch-Verhältnis und eine größere Genauigkeit in den Messungen bewirkt, die von der Sonde gemacht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine interferometrische Sonde:
eine Strahlungsquelle zum Schaffen eines Strahles einer kohärenten Strahlung,
einen Strahlteiler zum Erzeugen eines Meßstrahles, der entlang eines ersten optischen Weges auf die Oberfläche eines Objektes zu gelenkt wird, dessen Position zu bestimmen ist, und eines Referenzstrahles, der entlang eines zweiten optischen Weges auf einen Reflektor zu gelenkt wird, aus dem Strahlungsstrahl, und zum Wiedervereinigen von Anteilen der Meßund Referenzstrahlen, die jeweils von dem Objekt und dem Reflektor reflektiert werden,
eine Fokussierlinse, die zwischen der Strahlungsquelle und der Oberfläche angeordnet ist, zum Fokussieren des Meßstrahles auf die Oberfläche,
ein Detektorsystem zum Detektieren eines Interferenzmusters in dem wiedervereinigten Strahl,
wobei die Länge des ersten oder des zweiten optischen Weges veränderlich ist, und
Mittel zum Bewirken eines Ausgangssignals vorgesehen sind, wenn der maximale Kontrast in dem Interferenzmuster auftritt, wodurch die Positionsbestimmung vorgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor ein Beugungsreflektor ist, der eine Vielzahl von gebeugten Strahlen bewirkt, und das Detektorsystem Signale bewirkt, die die Interferenz zwischen der reflektierten Strahlung von der Oberfläche des Objektes und zumindest zwei der gebeugten Strahlen von dem Reflektor anzeigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Quelle eine optische Quelle, und die Wellenlänge und Kohärenz der Strahlung von der optischen Quelle ist gewählt, um ein Fleckenmuster in dem von dem Objekt reflektierten Strahl zu bewirken, und der reflektierte Strahl ist ausgeführt, um mit den gebeugten Strahlen von dem Beugungsgitter zu interferieren. Die optische Quelle kann eine superlumineszierende Diode oder ein Laser sein.
Das Detektorsystem kann die Form eines Feldes aus Photodetektoren annehmen, wobei jeder Detektor des Feldes Strahlung von einer der gebeugten Ordnungen empfängt.
Um eine optimale Signalstärke in einem derartigen System zu erhalten, sollte die Öffnung des Detektors im wesentlichen gleich der Größe der Flecken in dem reflektierten Meßstrahl sein. Somit ist bei der bevorzugten Ausführungsform eine Fokussierlinse zumindest in dem Meßstrahlweg enthalten, um den Meßstrahl auf die Oberfläche eines Objektes zu fokussieren.
Der Strahlungsstrahl von der Quelle kann auch auf den Beugungsreflektor fokussiert werden, wodurch in den verschiedenen Ordnungen, die davon gebeugt werden, mehr Strahlung verfügbar ist und die reflektierten Ordnungen bei einem vergrößerten Winkel herauskommen. Dies wird vorzugsweise durch Positionieren der Fokussierlinse zwischen die Strahlungsquelle und den Strahlteiler erreicht, wodurch die gleiche Linse sowohl den Meßstrahl als auch den Referenzstrahl fokussiert.
Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Sonde der vorliegenden Erfindung kann ferner durch die Vorkehrung eines weiteren Detektors oder Detektorfeldes erhöht werden, der in einer Ebene bei einem Winkel (vorzugsweise einem rechten Winkel) zu der Ebene des ersten Detektors angeordnet ist. Der zweite Detektor oder das zweite Detektorfeld detektiert Strahlung von dem vereinigten Strahl, der den Strahlteiler verläßt, die zu der Strahlung, die auf den ersten Detektor fällt, phasenverschoben ist.
Die Polaritäten der Ausgänge des zweiten Detektors sind so angeordnet, daß sie, wenn sie zu dem Ausgang des ersten Detektors hinzugefügt werden, zu einem Anstieg des Gesamtdetektorsignals beitragen. Das heißt, die beiden Detektorsysteme können differentiell verwendet werden, um das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu verbessern.
Auch ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Beugungsreflektor auf einem optischen Weglängenmodulator angebracht, der in der Lage ist, den Reflektor entlang der Achse des darauf einfallenden Strahles zu verschieben.
Sowohl die dargestellten Vorteile wie auch die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden weiter und besser verstanden, wenn die folgenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen betrachtet werden.

Zeichnungskurzbeschreibung

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer interferometrischen Sonde gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 2 ist ein Diagramm der Vorrichtung von Fig. 1, die mit einem zusätzlichen Photodetektorsystem vorgesehen ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

In Fig. 1 umfaßt die interferometrische Sonde eine Kohärenzstrahlungsquelle 1 einer kurzen Kohärenzlänge (z. B. 30 µm), eine Linse 2 und ein Interferometer vom Michelson-Typ. Die Strahlungsquelle, in diesem Beispiel eine superlumineszierende Diode, bewirkt einen Lichtstrahl, der durch den Strahlteiler in einen Meßstrahl, der durch die Linse auf die Oberfläche 8 des zu messenden Objektes fokussiert wird, und einen Referenzstrahl, der auf einen Referenzreflektor 5 fokussiert wird, geteilt wird. Der Reflektor 5 ist in der Form eines Beugungsgitters ausgebildet, das auf eine erste Oberfläche des Strahlteilers zu gedreht ist. Der Reflektor 5 ist auf einem optischen Weglängenmodulator 6 angebracht, der eine Einrichtung 7 umfaßt, die dazu bestimmt ist, Verschiebungen des Modulators zu messen. Der Modulator ist ein einfacher elektro-mechanischer Aktuator, zum Beispiel ein Lautsprechermechanismus, und der Reflektor 5 ist auf der Membran des Mechanismus angebracht. Der Modulator 6 ist in der Lage, oszillierende Bewegungen entlang des optischen Weges des Referenzstrahles zu bewirken. Die Membran des Mechanismus (nicht gezeigt) wird auf bekannte Weise durch einen elektromagnetischen Antrieb in der Form einer Wicklung angetrieben, die mit einem Sägezahnstromgenerator verbunden ist.
Der Bereich der Verschiebungen des optischen Weglängenmodulators 6 ist gewählt, daß er nicht weniger als zwei Kohärenzlängen der Strahlungsquelle 1 beträgt. Diese Bedingung entsteht durch die Notwendigkeit, eine Absolutpositionsmessung des Reflektors zu schaffen, um in der Lage zu sein, die Position der zu messenden Oberfläche zu bestimmen. Der gewählte Bereich bestimmt auch den Meßbereich der Sonde.
Die Linse 2 ist mit einer Brennweite derart gefertigt, daß Strahlung von der Quelle 1 auf den Reflektor 5 fokussiert wird.
Licht, das auf die Oberfläche des Objektes auftrifft, wird in ein Fleckenmuster zurückreflektiert, und dieses reflektierte Licht wird mit drei Ordnungen des gebeugten Referenzstrahles an dem Strahlteiler wiedervereinigt, wobei eine Interferenz bewirkt wird, die an einem Photodetektor 9 detektiert wird.
Wie oben erwähnt wurde, sollte die Eingangsöffnung des Photodetektors gleich der Durchschnittsgröße der Fleckenstruktur sein. Der Photodetektor 9 ist in der Form eines Photodetektorfeldes ausgebildet, wobei die Anzahl von einzelnen Detektoren gleich der Anzahl von Beugungsordnungen von dem Gitter ist, die bei dem Meßprozeß verwendet werden, in diesem Beispiel drei. Es können andere Zahlen verwendet werden.
Die Ausgänge des Feldes aus Photodetektoren sind mit einer Einrichtung 10 zum Abtasten des Kontrastes der Interferenzbänder verbunden. Der Ausgang der letztgenannten ist mit einer Einrichtung 11 verbunden, die aus der Position des optischen Weglängenmodulators 6 die Position der Oberfläche 8 des Objektes bestimmt. Eine weitere Einrichtung 7 ist vorgesehen, um die Verschiebungen des Modulators 6 und dessen Absolutposition zu messen.
Die Einrichtung 10 zum Abtasten des Kontrastes der Interferenzbänder kann als ein bekannter Aufbau ausgeführt sein, der einen Satz an Detektoren, von denen jeder mit einem jeweiligen Photodetektor des Detektorsystems 9 verbunden ist, eine Summiereinrichtung, die mit den Ausgängen der Detektoren verbunden ist, einen Differentiator und einen Spannungskomparator enthält. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise in der Veröffentlichung durch J. Marchais, "L'amplifacateur operationnel et ses apphcations" 1971, Masson et C.Editeurs (Paris) beschrieben.
Die Einrichtung 11, die dazu dient, die Position des Modulators 6 zu detektieren, entspricht der Konfiguration, die aus der europäischen Patentanmeldung Nr.480 028 A1 bekannt ist und wird deshalb nicht detailliert beschrieben.
Die Einrichtung 7, die dazu bestimmt ist, die räumlichen Verschiebungen des Modulators 6 zu messen, besteht aus zwei Systemen 12 und 13.
Der optische Teil von System 12 zum Bestimmen der Absolutposition des optischen Weglängenmodulators besteht aus Spiegeln 14 und 15, wohingegen der elektronische Teil einen Photodetektor 16 und eine Einrichtung 17 zum Bewerten des Kontrastes der Interferenzbänder umfaßt, die in der gleichen Konstruktion wie die Einrichtung 10 zum Abtasten des Kontrastes der Interferenzbänder gefertigt sein könnte.
Das System 13 zum Messen der relativen Verschiebungen des optischen Modulators 6 ist in Übereinstimmung mit bekannten Prinzipien gefertigt und enthält eine Photodiode 19, eine lichtemittierende Diode 18 und zwei parallele Skalengitter 20, die zwischen diesen angebracht sind, wobei eines der Gitter an dem Modulator 6 befestigt ist. Die Skalengitter 20 sind so orientiert, daß ihre Ebenen parallel und ihre Linien senkrecht zu der Normalen des Reflektors 5 angeordnet sind. Der Ausgang der Photodiode 19 liegt in der Form von Impulsen vor, die die Position des optischen Weglängenmodulators anzeigen. Diese Impulse werden zu der Einrichtung 11 zusammen mit den Impulsen geführt, welche die Ausgänge der Einrichtungen 10 und 17 bilden, die den Kontrast der Interferenzbänder abtasten.
Für den Referenzreflektor 5 kann irgendein Beugungselement verwendet werden, zum Beispiel, ein zweidimensionales oder eindimensionales Gitter. Der optimale Wert für den Winkel, der durch die Gesamtausbreitung der Beugungsordnungen des Gitters bedeckt ist, entspricht dem Sichtwinkel des Detektionssystems. Die Gesamtöffnung des Strahls, der von dem Beugungsreferenzreflektor 5 reflektiert wird, ist von der Anzahl von verwendeten Beugungsordnungen abhängig und könnte bis zu 10 mal größer als diejenige eines einzelnen reflektierten Strahles sein. In gleichem Umfang wird der Interferenzmusterbereich erweitert, wobei der Bereich an dem Ausgang des Interferometers gebildet wird, nachdem Lichtfelder, die von dem Objekt und dem Referenzreflektor 5 reflektiert werden, durch den Strahlteiler 4 wiedervereinigt sind.
Die Strahlen, die von dem Objekt 8 und dem Referenzreflektor 5 reflektiert werden, werden durch Strahlteiler 4 in Übereinstimmung gebracht und dann interferometrisch verglichen.
Der Abstand zu dem Objekt kann durch Analysieren des Abstandes von dem Strahlteiler 4 zu dem Referenzreflektor 5 in dem Moment, wenn der maximale Kontrast in dem Interferenzmuster auftritt, abgeleitet werden. Dieser Moment tritt auf, wenn die optische Weglänge von dem Strahlteiler 4 zu dem Referenzreflektor 5 gleich der optischen Weglänge von dem Strahlteiler 4 zu der Oberfläche des Objektes ist. Im Moment des maximalen Interferenzmusterkontrastes bewirkt die Einrichtung 10 zum Abtasten des Kontrastes der Interferenzbänder einen Impuls für den einen der Eingänge von Einrichtung 11, welche die Position des optischen Weglängenmodulators 6 detektiert. Überdies wird während dem Vorrichtungsbetrieb die Information permanent zu anderen Eingängen von Einrichtung 11 über die relative Position des optischen Weglängenmodulators 6 in dem System 13 zum Messen von relativen Verschiebungen des optischen Modulators 6 zugeführt. Es wird auch ein Impuls entsprechend der Position des Referenzreflektors 5 von dem System 12 gesendet, wenn die optische Weglänge von dem Strahlteiler zu dem Reflektor 5 derjenigen von dem Strahlteiler zu dem Spiegel 15 entspricht, die bekannt ist. Die Position in der Zeit von dem Impuls, der von dem System 12 kommt, entspricht dem maximalen Kontrast des Interferenzmusters, das auf den Photodetektor 16 des Systems projiziert wird, wie durch Einrichtung 17 bestimmt ist.
Wenn sich der optische Weglängenmodulator 6 bewegt, zur gleichen Zeit eines der Skalengitter 20, die auf dem Modulator 6 angeordnet und so orientiert sind, daß sie sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Skalenmarkierungen darauf bewegen. Dann bewirkt der Ausgang des Photodetektors Impulse mit Zeitintervallen zwischen diesen, die der Verschiebung des Skalengitters 20 um einen Abstand, der gleich der Gitterperiode ist, entsprechen.
Die Einrichtung 11, die die Position des optischen Weglängenmodulators 6 detektiert, arbeitet wie folgt. Die Reihenfolge der Impulse von den Einrichtungen 10 und 17 zum Abtasten des Kontrastes der Interferenzbänder sind mit den Einstelleingängen der Flip-Flops in Einrichtung 11 verbunden. Die Ausgänge der Flip-Flops sind mit dem XOR-Gatter verbunden, das einen Impuls mit einer Dauer bewirkt, die dem Zeitintervall zwischen Momenten des Impulsauftretens von den Einrichtungen 10 und 17 entspricht. Dieses Zeitintervall ist proportional zu der Differenz der Abstände von dem Strahlteiler 4 zu dem Objekt 8 und zu dem Spiegel 15, wobei die Reihenfolge dieser Impulse das Vorzeichen der Differenz definiert. Dieses Zeitintervall kann durch die Verwendung eines Zählers bestimmt werden, der die Impulse zählt, die der Verschiebung des Skalengitters 20 entsprechen, von denen jeder gleich der Gitterperiode ist. So ist es durch Messen des Abstandes zwischen dem Strahlteiler 4 und dem Spiegel 15 und durch Zählen der Impulsmenge in dem Zähler von Einrichtung 11 möglich, den Abstand von Strahlteiler 4 zu dem gemessenen Objekt zu bestimmen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Sonde, bei der ein zusätzlicher Photodetektor 21 symmetrisch zu dem Strahlteiler 4 und außerhalb der Öffnung des Beleuchtungssystems angebracht ist. Der zusätzliche Photodetektor kann in der Form eines Feldes aus Detektoren gefertigt sein, während die entgegengesetzten Pole der symmetrischen Photodetektoren 10 und 21 verwendet werden, wobei diese Pole miteinander verbunden sind.
Die Einrichtung, die einen zusätzlichen Photodetektor enthält, arbeitet grundsätzlich ähnlich zu der oben beschriebenen Einrichtung, aber im Gegensatz zu der letztgenannten ist das Signal von dem Ausgang von Einrichtung 10 erhöht. Dies wird erstens, infolge der Tatsache, daß die Phasen der Interferenzbänder in den Ebenen, in denen die Photodetektoren 10 und 21 angebracht sind, entgegengesetzt sind, als Folge der Tatsache dadurch erreicht, daß der Strahl, der von dem Detektorsystem 9 empfangen wird, durch den Strahlteiler 4 durchgelassen worden ist, und der Strahl, der von dem Detektor 21 empfangen wird, von dem Strahlteiler 4 reflektiert worden ist. Zweitens sind die Ausgänge der symmetrisch angeordneten Photodetektoren miteinander verbunden und weisen eine entgegengesetzte Polarität auf. Deshalb ist der Photostrom an dem Eingang von Einrichtung 10 höher, wodurch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis erhöht und die Genauigkeit und Schnelligkeit von Messungen verbessert wird.
Das Rauschen an dem Ausgang von Einrichtung 10 kann weiter reduziert werden, wenn die Detektionsschwelle der Detektoren in Einrichtung 10 gleich der Rauschgröße gemacht wird, dann trägt unter dieser Bedingung der Kanal, bei dem ein nützliches Signal abwesend ist, nicht zu dem Gesamtrauschwert an dem Summierungsverstärkerausgang bei.
Die Signalerhöhungstechnik der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine Sonde beschrieben worden, in der der Beugungsreflektor auf einen Modulator zur Bewegung angebracht ist. Diese Ausführungsform der Erfindung ist geeignet, wenn die Sonde als eine Abtastsonde verwendet wird, in der sie über die Oberfläche eines Werkstückes bewegt wird und das Oberflächenprofil des Werkstückes abtastet.
Die gleiche Signalerhöhungstechnik kann auch bei einer vereinfachten Ausführungsform verwendet werden, bei der die Sonde als eine Auslösersonde zum Abnehmen von Messungen an verschiedenen Punkten auf einem Werkstück verwendet wird. Bei einer derartigen Ausführungsform kann der Modulator beseitigt werden, so daß die Weglänge des Referenzstrahles bei einer bekannten Länge festgelegt ist. Die Schwankung der Weglänge des Meßstrahles wird durch die Maschine erzeugt, die die Sonde als ein Ganzes auf die Oberfläche des Objektes zu und davon weg bewegt, und das Detektorsystem schafft einen einzelnen Impuls (Auslösesignal) am Punkt des maximalen Kontrastes, der ein Übereinstimmen zwischen der Weglänge der Meß- und Referenzstrahlen anzeigt.

Claims

1. Interferometrische Sonde umfassend:

eine Strahlungsquelle (1) zum Schaffen eines Strahles einer kohärenten Strahlung,

einen Strahlteiler (4) zum Erzeugen eines Meßstrahles, der entlang eines ersten optischen Weges auf die Oberfläche eines Objektes (8) zu gelenkt wird, dessen Position zu bestimmen ist, und eines Referenzstrahles, der entlang eines zweiten optischen Weges auf einen Reflektor (5) zu gelenkt wird, aus einem Strahlungsstrahl, und zum Wiedervereinigen von Anteilen der Meß- und Referenzstrahlen, die jeweils von dem Objekt und dem Reflektor reflektiert werden,

eine Fokussierlinse (2), die zwischen der Strahlungsquelle (1) und der Oberfläche angeordnet ist, zum Fokussieren des Meßstrahles auf die Oberfläche,

ein Detektorsystem (9, 10) zum Detektieren eines Interferenzmusters in dem wiedervereinigten Strahl,

wobei die Länge des ersten oder des zweiten optischen Weges veränderlich ist, und Mittel (10) zum Bewirken eines Ausgangssignals vorgesehen sind, wenn der maximale Kontrast in dem Interferenzmuster auftritt, wodurch die Positionsbestimmung vorgenommen werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Reflektor (5) ein Beugungsreflektor ist, der eine Vielzahl von gebeugten Strahlen bewirkt, und das Detektorsystem (9, 10) Signale bewirkt, welche die Interferenz zwischen der reflektierten Strahlung von der Oberfläche des Objektes (8) und zumindest zwei der gebeugten Strahlen von dem Reflektor (5) anzeigen.

2. Interferometrische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge und Kohärenz der Strahlung von der Quelle gewählt ist, daß ein Fleckenmuster in dem Strahl, der von der Oberfläche des Objektes reflektiert wird, bewirkt wird.

3. Interferometrische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (2) zwischen der Strahlungsquelle (1) und dem Strahlteiler (4) angeordnet ist, um den Strahlungsstrahl sowohl auf die Oberfläche des Objektes als auch auf den Beugungsreflektor (5) zu fokussieren.

4. Interferometrische Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beugungsreflektor (5) auf einem Modulator (6) zum Verändem der Weglänge des Referenzstrahles angebracht ist.

5. Interferometrische Sonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13) zum Messen der Verschiebung des Modulators (6) vorgesehen sind.

6. Interferometrische Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Messen der Verschiebung des Modulators umfaßt: ein Paar von Skalengittern (20), von denen eines auf dem Modulator und das andere davon auf dem festen Aufbau befestigt ist, eine Lichtquelle (18), die positioniert ist, um die Gitter zu beleuchten, und ein Detektorsystem (19), das Signale proportional zu der relativen Bewegung zwischen den beiden Gittern (20) bewirkt.

7. Interferometrische Sonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (12) vorgesehen sind, um festzustellen, wenn sich der Modulator derart bei einer Position befindet, daß die Weglänge des Referenzstrahles gleich einer bekannten Länge ist.

8. Interferometrische Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Feststellen der Modulatorposition einen zweiten Referenzstrahl, der durch den Strahlteiler von der Quelle (1) abgeleitet wird, Mittel (14, 15), die eine festgelegte Weglänge für den zweiten Referenzstrahl definieren und um ihn zurück zu dem Strahlteiler zu reflektieren, damit er mit einem Anteil des ersten Referenzstrahles nach einer Reflektion von dem Reflektor (5) wiedervereinigt wird, und ein Mittel zum Erzeugen eines Signals umfaßt, wenn die Weglänge des ersten Referenzstrahles gleich der Länge des zweiten Referenzstrahles ist.

9. Interferometrische Meßsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Detektorsystem (21) vorgesehen ist und das positioniert ist, um einen Anteil des vereinigten Strahles zu empfangen, der den Strahlteiler (4) verläßt, der nicht auf das erste Detektorsystem (9) fällt, wobei der Ausgang des zweiten Detektorsystems (21) mit dem Ausgang des ersten Detektorsystems (9) auf eine derartige Weise verbunden ist, daß die Summe der beiden Ausgänge ein erhöhtes Ausgangssignal von der Sonde bewirkt.

10. Interferometrische Sonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Detektorsystem (9) denjenigen Teil des vereinigten Strahles empfängt, der durch den Strahlteiler (4) durchgelassen wird, und das zweite Detektorsystem (21) in einer Ebene im rechten Winkel zu der Ebene des ersten Detektorsystems (9) angeordnet ist, um denjenigen Teil des vereinigten Strahles zu empfangen, der von dem Strahlteiler (4) reflektiert wird.