Интерферометр для измерения расстояний

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 01 В 9/02 ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ щим крист сточником аллом, размещен света, выпол елом к ным между иненным в видечастотомером иэлектрически сви частотомером,лазер гене и зеркалом,атором СВЧ,нным с кристаллом гистрирующее устДЛЯ ИЗМЕРЕНИ точн еркало, деля й и измерите которы ель, 6 аз- при язанно ойство м, чт и изм целью повыш больших рас и снабже нии,НЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) ИНТЕРФЕРОМЕТР РАССТОЯНИЙ, содержащий света, полупрозрачное щее излучение на опорн ный пучки, в каждом из мещен уголковый отража емник и электрически с ним регистрирующее уст личающий ся тения точнос 801179103 роиство выполнено в виде синхронного детектора, умножителя частоты,генератора пилообразного напряжения,Фазового модулятора и узкополосногоусилителя, выходы генератора пилообразного напряжения соединены сЙазовым модулятором, размещенным вопорном пучке, и с входом умножителя, выход которого соединен с однимиз входов синхронного детектора, соединенного другим входом с узкополосным усилителем, вход которого соединен с фотоприемником.1179103 жателя 6 наступает момент, когда плоскости поляризации опорного и дистанционного пучков совпадают. При этом регистрируют максимум сигнала интерференции. Величину перемещения отражателя 6 регистрируют по шкале. Следовательно, разность хода интерФерирующих пучков, равная удвоенному расстоянию, кратна длине вопны вращения плоскости поляризации, Тогда измеряемое расстояние равно Р = М ч/Р + Й + с , где М - целое число, известное из приближенного значения расстояния; Р - частота СВЧ - колебаний; ч - скорость света; ив разность отсчетов по шкале при перемещении отражателя 6; с - постоянная интерферометра.1 ВНИИПИ Заказ 5650/39 Тираж 651 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано для точных измерений большихрасстояний в геодезии, геофизике,машиностроении и других областях.Цель изобретения - повышениеточности измерения больших расстояниичНа чертеже изображена функциональная схема интерферометра для измерения расстояний,Интерферометр содержит источниксвета, выполненный в виде лазера 1,двоякопреломляющий кристалл 2, зеркало, коллиматор 3, полупрозрачное 15зсркало 4, разделяющее световой поток на опорный и измерительные пучки, причем кристалл 2 размещен междулазером и зеркалом 4, уголковыйотражатель 5, установленный в измерцтельном пучке и уголковый отражатель б, установленный в опорном пучке, Фазовый модулятор 7, установленный в опорном пучке, генератор 8 пилообразных напряжений, выход которого соединен с модулятором 7, частотомер 9, генератор 10 СВЧ, выходом соединенный с кристаллом 2 и частотомером 9, умножитель 11, соединенныйвходом с генератором 8 пилообразного 30напряженця, Фотоприемник 12, узкопо-ло гый усилитель 13, входом соединенный с Фотоприемником 12, и синхронныйдетектор 14, один вход которого соединен с выходом умножителя 11, а дру35гой вход - с выходом усилителя 13.. Интерферометр работает следующимобразом.При прохождении излучения лазера 1через кристалл 2 плоскополяризованное 4 Оизлучение изменяет ориентацию плоскости полярцзации по гармоничес,комузакону с частотой, равной половине час-,тоты СВЧ-колебаний генератора 10.Полупрозрачное зеркало 4 расщепляетизлучение на опорный пучок, которыйпроходит Фазовый модулятор 7, уголковый отражатель 6 и падает на фотоприемник 12, и измерительный пучоккоторый проходит до отражателя 5 ипосле отражения от зеркала 4 падает на Фотоприемник 12, где интерферирует с опорным пучком.Максимальный сигнал интерференции будет при совпадении плоскостей поляризации опорного и измерительного пучков. На этом эффекте и основано измерение расстояний.Для повышения точности регистрации максимума сигнала и уменьшения влияния турбулентности применена джазовая модуляция света по пилообразному закону. С этой целью к фазовому модулятору 7 подключен генератор 8 пилообразных напряжений, другой выход которого подключен через умножитель 11 частоты к синхронному детектору 14. Причем кратность умножения равна 2 а /Лгде а - амплитуда изменения оптического пути в модуляторе 7;- длина волны света.Сигналы с умножителя 11 частоты и интерференционный сигнал, пропущенный через фильтр - узкополосный усилитель 12 регистрируют на выходе1синхронного детектора 14.При перемещении уголкового отраПри использовании изобретения отпадает необходимость в стабильности и перестройке длины волны, Точность измерения зависит только от точности частоты СВЧ-колебаний и точности регистрации максимума сигнала и составляет порядка 10 относ, ед.