Интерферометр для измерения перемещений

(46) 30. (71) Сар Красного институт (72) Б.М А,А,Игна (53) 535 (56) Паз а Трудово ехнически В,Бондаревнов Бржозовскии, В ьев и В.В,Март 411 (088,8) г Гоств, Чб, 1 У 7,стия вузов,977, Н 1, с ТЕРФЕРОМЕТР И с ер, Прибор06-110.ИЗМЕРЕН ПЕизм тся ретно - ний.Из- модулиной рее кон ремещ азера акцио ра а: а разности частотыя с помоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ение, 1 .1 (54) ИН ДЛЯ РЕМЕЩЕ НИИ(57) Изобретение относ тельной технике, а бол к измерению линейных 1 лучение многомодового руется вращающейся диф щеткой, благодаря чему два разделенные в прос один с частотой излуч другой с частотой, рав частоты излучения лазе модуляции, Пучки разво ЯО 122794 щью двугранного зеркала, затем направляются на два фотоприемника спомощью системы зеркал,На одном фотоприемнике пучки совмещаются без изменения их частот, а на другом - разностной частоты с пучком излучения,имеющим частоту лазера, отраженнымпредварительно уголковым отражателем,установленным на контролируемом объекте, В случае перемещения объекта последний пучок приобретает доплеровскую добавку частоты излучения, которую выделяют электронным блоком обработки сигналов, снимаемых с выходафотоприемников, Величина доплеровскойразности частот сигналов на выходахфотоприемников указывает на скоростьперемещения объекта, а знак - на егонаправление, Благодаря выполнениюблока разделения пучков, выходящихиз модулятора, в виде двух зеркалдостигается увеличение области интер.ференции пучков, направляемых напервый фотоприемник, за счет чего повышается помехоустойчивость интерферометра. 1 ил.1 1Изобретецие относится к измеригельцой технике ц может быть испальэовацо для измерения линейных перемещений,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости интерферометра.На чертеже представлена принципиальная схема интерферометра.Интерфераметр включает многомодовый лазер 1, блок модуляции 2, вы - полненный в ниде вращающейся дифракционной рещетки 3, расположенной навалу электродвигателя 4, теплоизолирующий экран 5, моноблок 6, имеющий посадочные места для установки и крепления светоделителей и светосоединителей, выполненных в виде полупрозрачных зеркал 7-10 и отражательного зеркала 11, двугранное отражательное зеркало 12, фотаприемник 13 и 14 и угалкавый отражатель 15, устанавливаемый на контролируемом объекте.Устройство работает следующим образом.Пучок излучения лазера 1 проходит через блок модуляции 2, на выходе которого образуются пучки с различными частотами: ы (основной) и и-Я (гетеродинцый), где (й - частота излучаемого света; .2 - частота модуляции, Пройдя через теплоизалирующий экран 5, установленный между источником излучения и оптической системойдля уменьшения влияния тепла, выделяемого источником излучения в рабочий объем интерфераметра, пучки отражаются двугранным отражательным зеркалом 12, после чего часть пучка П с частотой (д -Д, отклоненная полупрозрачным зеркалом 7, смешивается ца па. лупрозрачцом зеркале 8 с частью пучка 1 с частотой га, чта позволяет получить на фотоприемнике 13 сигнал опорной частоты Д, Часть пучка 1 с частотой и полупрозрачным зеркалом 9 направляется на уголкавый отражатель 15, установленный на контролируемом объекте, При прохождении излучением через уголковый отражатель его частота приобретает допплеравсЧкий сдвиг Л = 2 и- где Ч - скоСрость перемещения рабочего органа;- скорость света. На полупрозрачном зеркале 10 пучок с доплеровским сдвигом смешивается с частью пУчка 11 с частотойы -й, что позволяет получить на фотоприемнике 14 частоту 27948 2дд, пропорциональную скорости перемещения рабочего органа, Снимая показания с Фотоприемников 13 и 14 и интегрируя разностную частоту в реверсивном счетчике, получают величину перемещения объекта измерения,Использование двуграннога зеркаладля разделения пучков на выходе модулятора позволяет. Увеличить протяженность области интерференции пучков с частотами излучения д на -й, что позволяет повысить помехоустойчивость интерферометра15 Формула изобретенияИнтерферометр для измерения перемещений,содержащи. многомодовый лазер, установленные последовательно походу его излучения блок модуляции,выполненный в виде дифракционной решетки установленной с возможностьювращения в плоскости, перпендикулярной излучению, и разделяющий падающий ца него пучок на три раздельныхпучка частота излучения первого изкоторых равна частоте излучения лазера, второго - частоте излучениялазера, увеличенной на величину частоты модуляции, и третьего - частотеизлучения лазера, уменьшенной на величину частоты модуляции, и блок пространственцага разделения выходящихиз модулятора пучков излучения, све тоделитель, установленный па ходупучка с частотой излучения ла ера,угалкавый отражатель, установленныйна контролируемом объекте и оптическисвязанный с одним из выходов свето Оделителя, светосоединитель, один извходов которого оптически связан свыхоцам угалковаго отражателя, фотоприемник, вход которого оптическисвязан свыходом светосоединителя,второй фатаприемцик и электронныйблок обработки сигналов, электрически связанный с выходами фотоприемников, о т л и ч а ю щ и й с я тем,чта, с. целью повышения помехоустойчивости ицтерферометра, блок разделе.ния пучков выполнен в виде двух плоских зеркал, ориентированных такимобразсм, что нормали к их отражающимграням образуют острый угол, первое 55 зеркала расположено па пути пучка счастотой излучения лазера, второе -на пути пучка с частотой излучения,уменьшенной на величину частоты моСоставитель М,СемчуковРедактор Т,Парфенова Техред И.Верес Корректор М.Пожо Заказ 2280/42 Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. дуляции, светоделитель оптически связан с первым зеркалом, а устройствоснабжено вторым светоделителем, оптически связанным с вторым зеркаломтретьим плоским зеркалом, оптическисвязанным с одним из выходов второгосветоделителя, и вторым светосоеди 2) 7 У 48 4нителе и Один из входов котОрОГО Оптически связан с вторым выходом первого светоделителя, второй вход - свторым выходом второго светоделителя,а второй вход первого светосоединителя Оптически связан с дополнительнымплоским зеркалом,