SU921305A1 - Интерферометр дл измерени рассто ний - Google Patents

Abstract

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ, содержащий источник . расположенные последовательно по ходу его лучей коллимирующую оптическую систему, светоделитель, концевые отражатели и регистратор интерференционной картины, отличающий с   тем, что, с. целью увеличени  диапазона изм  емых рассто ний, он снабжен полуйрозрачньм сферическим зеркалом, установленным между коллимирующей оптической системой и источником света, выполненным в виде полупроводникового лазера, а зеркало ориентировано так, что центр его кривизны лежит на поверхности обращенной к нему грани лазера в области его р -И -перехода. 2. Интерферометр по п.1,о т л и чающийс  тем, что на грань (Л лазера, противоположную той, котора  обращена к зеркалу, нанесено отражающее покрытие.

Description

Изобретени относитс  к контрольно-измерительной texHHite и может быть предназначенЬ дл  измерени  больших рассто ний и использовано преимущественно при проведении измерений в геодезии.

Известны интерферометры дл  измерени  расСто ш1й, построенные по схе ме Майкельрона и реализук цие принцип счета йнтерференсционных полос, пересекающих чувствительную площадку фбтоприемникб ( при перемещении одного из концевых отргосателёй Ш .

Недостатками известных интерферометров  вл ютс  сложность измеремн  больших рассто ний, обусловленна  необходимостыь применени  высокочастотных ваправл клцих болыпбй длины дл перемещени  концевого отр катеп  а также низка  точностьизмерени  больших рассто ний обусловленна  необходимостью счета бот1ьшого числа интерференционных полос.

Наиболее близким йо технической сущности и решаемой задаче, к изобретению  вл етс  интерферометр дл  измерени  рассто ний, содержащий источник света, располож(э ные последовательно по ходу его луч(ей. кол имиРЗ/эдщу оптическую систему светодёлитель , концевые отраж)атели и регйст ратор интерферендноннгоЙ кгфт цы Г2 .

Недостатком данного ййтерферометра  вл етс  малый диапазон измер емых рассто ний, обуслоблейшйй большимн потер ми света, возникающими при измерении больших рассто {Шй..

Цель изобрете1П1  - увеличение диапазона изнер е Ь)1Х рассто ний.

Цель достигаетс  тем, что интерферометр снабжен полупрозрачным сферическим зеркалом, установленным между коллнмирующей оптической системой и источником света, вьшолиенным в виде полупроводникового лазера , а зеркало ориентировано так, что центр его кривизны лежит на поверхности обращенной к нему грани лазера в области его р -Л -перехода.

Кроме того, на грань лазера, прот тивоположную той, котора  обращена к зеркалу, нанесеио отражающее пот крытие.

На чертеже приведена принципиальна  схема интерферометра дл  измереки  рассто ний.

Интерферометр содержит источник света, выполненный в виде полупроводникового лазера 1, полупрозрачное сферическое зеркало 2, коллимирующую оптическую систему, -выполненную в виде положительного объектива 3, светоделитель 4, раздел ющий излучение на рабочий пучок и пучок сравнени , концевой отражатель 5 установлен в рабочем цучке, концевой отражатель 6 - в пучке сравнени  регистратор 7 интерференхщонной картины и механизм 8 перемещени  отражател  6.

Сферическое зеркало 2 установлено объективом 3 и полупроводниковым лазером t и ориентировано так, что центр его кривизны лежит на поверхности обрап екной к нему грани лазера в области егр р-П-перехода , т,е, центр кривиз ны сферического зеркала 2 совмещен с излучающей площадкой лазера 1 и С фокусом объектива 3

На грань лазера 1, противоположную той, котора  обращена к сферическому зеркалу 2, нанесено отражающее покрытие. . : Интерферометр работает следующим образом. .

Часть света от лазера 1 проходит сферическое зеркале 2, коллимируетс  объективом 3, проходит светоделитель 4 и поступает в рабочзпо ветвь интерферометра . Отражатель 5 возвращает падаю1ЦИЙ на него пучок в обратном направлении, а светоделитель 4 направл ет его в регистратор 7;

Друга  часть пучка света от лазера t многократно отражаетс  от сферического зеркала 2 и граней лазера 1, коллимируетс  объективом 3 и направл етс  светоделителем 4 в ветвь Сравнени  интерферометра. Отразившись от отражател  б, пучок проходит светоделитель 4 и поступает в регистратор 7. Втом С41учае, если длины оптических путей обоих пучков равны с точностью до длины когерентности излучени  лазера 1 в используемом режиме работы (50 мкм), йозникает интерференционна  картина, котора  фиксируетс  регистратором 7. Фиксаци  момента получени  максимального контраста позвол ет уравн т оптические; ; 1лины пучков.

Измерение рассто ний осуществл ют в следующей последовательности .

6 рабочую ветвь устанавливают вспомогательное плоское зеркало (на 39 чертеже показано пунктиром) в положение , от которого ведетс  отсчет измер емых рассто ний. Механизмом 8 перемещают отражатель 6 до по влени  интерференционной картины макси мального контраста на входе регистратбра 7 и снимают соответствуниций этому положению отражател  6 otC4eT Затем вспомогательное зеркало вьшод из хрда лучей, вновь перемещают отражатепь 6 до по влени  на входе регистратора 7 интерференционной картины максимального контраста и снимают соответствующий этому соложению отражател  6 отсчет X.i При этом вьтолн етс  равенство: . (Xo-Xi) W где L- оптическа  длина активной линии задержки, образованной трехзёркальным резонатором , состо щим из выходных граней лазера 1 и сферического зеркала 2j N - число прохождений лазерного пучка внутри трехзеркапьного резонатора; 3)- измер емое рассто ние. Значение N определ етс  из прилиженной оценки iT измер емого расто ни , например, с помощью светоальномера . При этом равно целой асти числа , . Искомое рассто ние JJ определ етс  з ф ормулы (1) следующим обваз ом: -(N-ll Xo-Xi) (2) Снабжение-интерферометра полупрозрачным сферическим зеркалом 2. позвол ет увеличить диапазон измер емых рассто ний за счет того, что при многократных отражени х пучка внзггри активной линии задержки потерь света не происходит. Увеличение диапазона измер емых рассто ний достигаетс  также за счет того, что на одну из выходных граней лазера 1 нанесено отражающее Покрытие, увеличивающее полезную мощность его излучени .

Claims (2)

1. ¢54) 1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ, содержащий источник света, расположенные последовательно по ходу его лучей коллимирующую оптическую систему, светоделитель, концевые отражатели и регистратор интерференционной картины, отличающий с я тем, что, с. целью увеличения диапазона измеряемых расстояний, он снабжен полупрозрачным сферическим зеркалом, установленным между коллимирующей оптической системой и источником света, выполненным в виде полупроводникового лазера, а зеркало ориентировано так, что центр его Кри визны лежит на поверхности обращенной к нему грани лазера в области его р -П -перехода.
2. 2. Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на грань лазера, противоположную той, которая обращена к зеркалу, нанесено отражающее покрытие.