[go: up one dir, main page]

RU1800259C - Interferometer for measuring linear displacements of objects - Google Patents

Interferometer for measuring linear displacements of objects

Info

Publication number
RU1800259C
RU1800259C SU894719717A SU4719717A RU1800259C RU 1800259 C RU1800259 C RU 1800259C SU 894719717 A SU894719717 A SU 894719717A SU 4719717 A SU4719717 A SU 4719717A RU 1800259 C RU1800259 C RU 1800259C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beam splitter
radiation
photodetector
optical element
interferometer
Prior art date
Application number
SU894719717A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Смоляков
Евгений Александрович Сигитов
Феликс Львович Лазовский
Original Assignee
Особое конструкторское бюро машиностроения при Саратовском заводе "Тантал"
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 Особое конструкторское бюро машиностроения при Саратовском заводе "Тантал" filed Critical Особое конструкторское бюро машиностроения при Саратовском заводе "Тантал"
Priority to SU894719717D priority Critical patent/RU1800260C/en
Priority to SU894719717A priority patent/RU1800259C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1800259C publication Critical patent/RU1800259C/en

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике, к интерферометри- ческим измерени м линейных перемещений объектов, Цель изобретени  - увеличение информативности посредством измерени  перемещений в двух направлени х . Дл  этого интерферометр снабжен оптическим элементом, предназначенным дл  изменени  направлени  пучков излучени , установленным между дифракционным модул тором и светоделителем, полуволновой фазовой пластиной, коллиматором, пол роидом , вторым пол роидом, третьим светоделителем , установленным между светоделителем и пол роидом, вторым коллиматором , четвертым светоделителем, вторым отражателем, третьим пол роидом и третьим фотоприемником, образующими второй рабочий канал, а светоделитель выполнен с пол ризационным покрытием. Оптический элемент предназначенный дл  изменени  направлени  пучков излучени , может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ИThe invention relates to a control and measuring technique, to interferometric measurements of linear displacements of objects. The purpose of the invention is to increase information content by measuring displacements in two directions. For this, the interferometer is equipped with an optical element designed to change the direction of the radiation beams installed between the diffraction modulator and the beam splitter, a half-wave phase plate, a collimator, a polaroid, a second polaroid, a third beam splitter installed between a beam splitter and a polaroid, a second collimator, and a fourth beam splitter , a second reflector, a third polaroid and a third photodetector, forming a second working channel, and the beam splitter is made with a polarization coating. An optical element designed to change the direction of the radiation beams can be made in the form of a prism or in the form of optical wedges. 2 s.p. f-ly, 1 ill. AND

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, к интерферометриче- ским измерени м линейных перемещений объектов.The invention relates to instrumentation, to interferometric measurements of linear displacements of objects.

Целью изобретени   вл етс  увеличение информативности посредством измерени  перемещений в двух направлени х.An object of the invention is to increase information content by measuring bi-directional movements.

На чертеже приведена схема предлагаемого интерферометра.The drawing shows a diagram of the proposed interferometer.

Интерферометр содержит двухчастот- ный лазер 1 линейно пол ризованного излучени , дифракционный фазовый модул тор 2, предназначенный дл  расщеплени  излучени  лазера на два пучка, оптический элемент 3, предназначенный дл  изменени  направлени  пучков излучени , полуволновую фазовую пластину 4, установленную на пути одного из пучков излучени , отражатель 5, светоделитель 6, имеющий пол ризационное покрытие, два коллиматора 7, два пол ризационных светоделител  8, два неподвижных уголковых отражател  9, два подвижных уголковых отражател  10, устанавливаемых на объектах измерени , пол роид 11, установленный в опорном канале, два пол роида 12, установленные в рабочих каналах, фотоприемник 13, установленный в опорном канале, два фотоприемника 14, установленные в рабочих каналах, а также свето- делитель 15, предназначенный дл  образовани  опорного канала. Коллиматоры 7, пол ризационные светоделители 8, неподвижные уголковые отражатели 9, подвижные уголковые отражатели 10, пол роиды 12 и фотоприемники 14 установлены по одному в каждом из двух рабочих каналов. Оптический элемент 3 может быть выполнен в виде призмы либо в виде оптических клиньев.The interferometer comprises a two-frequency linearly polarized radiation laser 1, a diffraction phase modulator 2, for splitting the laser radiation into two beams, an optical element 3, for changing the direction of the radiation beams, a half-wave phase plate 4, mounted on the path of one of the radiation beams , reflector 5, a beam splitter 6, having a polarization coating, two collimators 7, two polarization beam splitters 8, two fixed corner reflectors 9, two movable corner reflectors 10 mounted on the measurement objects, poloid 11 installed in the reference channel, two poloid 12 installed in the working channels, a photodetector 13 installed in the reference channel, two photodetectors 14 installed in the working channels, and a beam splitter 15, intended to form a reference channel. Collimators 7, polarization beam splitters 8, fixed corner reflectors 9, movable corner reflectors 10, polarity 12 and photodetectors 14 are installed one in each of the two working channels. The optical element 3 can be made in the form of a prism or in the form of optical wedges.

0000

88

ю ел юyu yu

Интерферометр работает следующим образом.The interferometer operates as follows.

Лазер 1 генерирует пучок излучени , состо щий из двух волн с разными частотами ш и ш и ортогональными линейными пол ризаци ми , Модул тор 2 расщепл ет этот пучок излучени  на два пучка, направленных под углом один к другому. Каждый из этих пучков содержит две ортогональные пол ризованные волны. При этом один пучок имеет частоты ой и wi , а другой - частоты 0)2 и а)2 . Оптический элемент 3 измен ет направлени  пучков излучени  на взаимно параллельные. После элемента 3 один из пучков излучени  проходит через полуволновую пластину 4, котора  поворачивает плоскость пол ризации каждой волны на 90°. Второй пучок попадает на отражатель 5, установленный под углом к его оси, и, отража сь от него, пересекаетс  с первым пучком на светоделителе 6.Laser 1 generates a beam of radiation consisting of two waves with different frequencies w and w and orthogonal linear polarizations. Modulator 2 splits this beam of radiation into two beams directed at an angle to one another. Each of these beams contains two orthogonal polarized waves. In this case, one beam has the frequencies oh and wi, and the other has the frequencies 0) 2 and a) 2. The optical element 3 changes the directions of the radiation beams to mutually parallel. After element 3, one of the radiation beams passes through a half-wave plate 4, which rotates the plane of polarization of each wave by 90 °. The second beam hits the reflector 5, mounted at an angle to its axis, and, reflected from it, intersects with the first beam on the beam splitter 6.

Светоделитель 6, имеющий пол ризационное покрытие, раздел ет компоненты излучени  каждого попадающего на него пучка по пол ризаци м и формирует два совмещенных пучка излучени  с ортогональными пол ризаци ми, при этом один из пучков излучени  имеет частоты ш и , а другой - частоты ш- ,одг . Каждый пучок излучени  может быть использован в самосто тельном рабочем канале. Дл  формировани  опорного канала на пути одного из пучков устанавливают дополнительный светоделитель 15, отдел ющий часть пучка и направл ющий его на пол роид 11 и фотопрйемник 13. Этот опорный канал может работать на оба рабочих канала.A beam splitter 6 having a polarization coating separates the radiation components of each beam incident on it by polarization and forms two combined radiation beams with orthogonal polarizations, while one of the radiation beams has frequencies w and, and the other has frequencies w and , odg. Each beam of radiation can be used in an independent working channel. To form the reference channel, an additional beam splitter 15 is installed in the path of one of the beams, separating a part of the beam and directing it to the poloid 11 and photodetector 13. This reference channel can operate on both working channels.

В каждом рабочем канале пучок излучени  направл етс  через коллиматор 7 на пол ризационный светоделитель 8, который раздел ет компоненты излучени  по пол ризации, а тем самым и по частоте, направл   излучение с одной из частот на неподвижный уголковый отражатель 9, а с другой частотой - на подвижный уголковый отражатель 10. После отражателей 9 и 10 пучки в светоделителе 8 объедин ютс  и направл ютс  через пол роид 12 на фотоприемник 14, который на выходе формирует электрический сигнал, частота которого отличаетс  от опорной и несет информацию о перемещении уголкового отражател  10.In each working channel, the radiation beam is directed through the collimator 7 to the polarization beam splitter 8, which separates the radiation components by polarization, and thereby frequency, directs the radiation from one of the frequencies to a fixed angle reflector 9, and with a different frequency to the movable corner reflector 10. After the reflectors 9 and 10, the beams in the beam splitter 8 are combined and sent through the poloid 12 to the photodetector 14, which at the output generates an electrical signal whose frequency is different from the reference one and carries information on the movement of the corner reflector 10.

В предложенном интерферометре происходит преобразование пучка двухчастот- ного излучени  с высокой разностью частот в два пучка излучени , каждый из которых состоит из двух волн с ортогональными линейными пол ризаци ми и с задаваемой модул тором разностью частот. Использование в интерферометре пучков излучени  с заданной разностью частот, в отличие от пучка с высокой разностью частот, не требует сложной дорогосто щей электроники дл In the proposed interferometer, a two-frequency radiation beam with a high frequency difference is converted into two radiation beams, each of which consists of two waves with orthogonal linear polarizations and a frequency difference specified by a modulator. The use of radiation beams with a given frequency difference in an interferometer, in contrast to a beam with a high frequency difference, does not require complicated expensive electronics for

преобразовани  сигнала. При этом по вл етс  возможность использовать излучение двухчастотного лазера дл  образовани  в интерферометре двух рабочих каналов и измерени  перемещений в двух направлени х.signal conversion. In this case, it is possible to use the radiation of a two-frequency laser to form two working channels in the interferometer and to measure displacements in two directions.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и  FORMULA AND ZOBRETE N and

Claims (3)

1. Интерферометр дл  измерени  линейных перемещений объектов, содержащий двухчастотный лазер линейно пол ризованного излучени  и расположенные вдоль пучка излучени  дифракционный фазовый модул тор, расщепл ющий излучение лазера на два пучка, первый светоделитель и фотоприемник, образующие опорный канал, отражатель, установленный между1. An interferometer for measuring linear displacements of objects, comprising a two-frequency linearly polarized laser and a diffraction phase modulator located along the radiation beam, splitting the laser radiation into two beams, a first beam splitter and a photodetector forming a reference channel, a reflector installed between дифракционным модул тором и первым светоделителем, второй светоделитель, отражатель , устанавливаемый на объекте, и второй фотоприемник, образующие рабочий канал, отличающийс  тем, что, сdiffraction modulator and a first beam splitter, a second beam splitter, a reflector mounted on the object, and a second photodetector forming a working channel, characterized in that, with целью увеличени  информативности посредством измерени  перемещени  в двух направлени х, он снабжен оптическим элементом , предназначенным дл  изменени  направлени  пучков излучени , установленным между дифракционным модул тором и первым светоделителем, полуволновой фазовой пластиной, установленной между оптическим элементом, предназначенным дл  изменени  направлени  пучков излучени ,in order to increase the information content by measuring the bi-directional movement, it is equipped with an optical element designed to change the direction of the radiation beams installed between the diffraction modulator and the first beam splitter, a half-wave phase plate mounted between the optical element intended to change the direction of the radiation beams, и первым светоделителем, коллиматором,and the first beam splitter, a collimator, установленным в рабочем канале между первым и вторым светоделител ми, пол роидом , установленным в опорном канале между первым светоделителем и фотоприемником , вторым пол роидом, установленным в рабочем канале между вторым светоделителем и вторым фотоприемником, третьим светоделителем , установленным между первым светоделителем и пол роидом, вторым коллиматором , четвертым светоделителем, вторым отражателем, устанавливаемым на объекте, третьим пол роидом и третьим фотоприемником , образующими второй рабочий канал, а первый светоделитель выполнен с пол ризационным покрытием.installed in the working channel between the first and second beam splitters, a poloid installed in the reference channel between the first beam splitter and the photodetector, a second poloid installed in the working channel between the second beam splitter and the second photodetector, a third beam splitter installed between the first beam splitter and the poloid a second collimator, a fourth beam splitter, a second reflector mounted on the object, a third poloid and a third photodetector, forming a second working channel, and the first beam splitter The plug is made with a polarization coating. 2. Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что оптический элемент, предназначенный дл  изменени  направлени  пучков излучени , выполнен в виде призмы.2. The interferometer according to claim 1, wherein the optical element for changing the direction of the radiation beams is made in the form of a prism. 3. Интерферометр по п. 1,отличающий- с   тем, что оптический элемент, предназначенный дл  изменени  направлени  пучков излучени , выполнен в виде оптических клиньев.3. The interferometer according to claim 1, characterized in that the optical element designed to change the direction of the radiation beams is made in the form of optical wedges.
SU894719717A 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects RU1800259C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719717D RU1800260C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects
SU894719717A RU1800259C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719717A RU1800259C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1800259C true RU1800259C (en) 1993-03-07

Family

ID=21461243

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894719717A RU1800259C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects
SU894719717D RU1800260C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894719717D RU1800260C (en) 1989-07-17 1989-07-17 Interferometer for measuring linear displacements of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU1800259C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Коронкевич В.П. и Ханов В.А, Лазерные интерферометры и их применение, Новосибирск, 1984, с. 26-28. Авторское свидетельство СССР Ns 991152, кл. G 01 В 9/00, 1983. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU1800260C (en) 1993-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4859066A (en) Linear and angular displacement measuring interferometer
EP0250306A2 (en) Angle measuring interferometer
CN103697807B (en) A kind of double-frequency laser displacement and angle interferometer
CN101413783A (en) Double-frequency laser interference measuring device
US4902888A (en) Optical fiber sensor
US4717250A (en) Angle measuring interferometer
US4978219A (en) Surface roughness measuring apparatus utilizing deflectable laser beams
US4958929A (en) Optical fiber sensor
US5000542A (en) Optical type encoder
EP1225420A2 (en) Laser-based interferometric measuring apparatus and method
US5541729A (en) Measuring apparatus utilizing diffraction of reflected and transmitted light
JPH06174844A (en) Laser distance measuring apparatus
RU1800259C (en) Interferometer for measuring linear displacements of objects
US5089698A (en) Interferometric optical system for measuring linear or angular displacements by beat signals
US3419331A (en) Single and double beam interferometer means
RU2069839C1 (en) Device determining lateral displacements
GB2107079A (en) Improvements in or relating to interferometers
SU1696854A1 (en) Device for object displacement measurement
JPH07167606A (en) Interference measuring device
RU2025655C1 (en) Interferometer for measuring displacements
SU765666A1 (en) Device for measuring phase-frequency characteristics of mechanical oscillations
SU1132147A1 (en) Laser displacement interferometer
GB2136117A (en) Interferometer Spectrometer
JPH08304027A (en) Method and apparatus for measurement of very small displacement amount
RU1793205C (en) Device for determining transverse displacements of an object