Устройство для измерения линейных перемещений объектов

(19) (11) 94 С 01 В 11/00 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ споль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Ростовцева Н.В. Многослойный голографический элемент, управляющий лазерным излучением. - Сб.: Перспектины развития кинематографа С трехмерным изображением. Труды НИКФИ, 1985, вып, 122.Ечс 11 сйеч И.М., Мгоч 1 сз 1 су Р.1 Козгочгзеча Х.Ч., Бегова О.В. ес а 1. В 1 ауег Ьо 1 одгашз: сЬеогу апй ехрегппепг. - Ораз.са Асса, 1986, ч. 33, У 3, р. 255-268.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к ительной технике и может быть и зовано преимущественно для измерени малых линейных перемещений объектов Цель изобретения - повышение габари тов и упрощение юстировки устройств за счет введения многослойного голо графического элемента, выполняющего . функции светоделительного элемента и отражателей. Устройство содержит последовательно установленные моно- хроматический источник 1 излучения, коллиматор 2, многослойный гологра" фический элемент 3, состоящий из параллельно расположенных дифракционных решеток 4, жестко соединенных между собой в количестве не более че тырех и разделенных оптически прозрачным материалом 5, два фотоприемника 6 и 7 и электронный блок 8. 1 ил13504Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измеренияпреимущественно малых линейных перемещений объектов,5Цель изобретения - уменьшение габаритов и упрощение юстировки устройства за счет введения многослойного голографического элемента, выполняющего,функции светоделительногоэлемента и отражателей.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения линейных перемещений объектов.Устройство содержит последовательно установленные монохроматическийисточник 1 излучения, коллиматор 2,многослойный голографический элемент3, состоящий из параллельно располо 20женных дифракционных решеток 4, жестко соединенных между собой в количестве не более четырех и разделенныхоптически прозрачным материалом 5,два фотоприемника 6 и 7 и электронный 2 бблок 8,Многослойный голографический элемент 3 образован в результате экспонирования двумя плоскими волнами слоистой структуры, состоящей из Б светочувствительных слоев, разделенныхоптически прозрачным материалом 5.Записывающие волны падают на слоистую структуру под одинаковыми углами,После проявления получается И-слойный голографический элемент, состоящий из Б дифракционных решеток 4,разделенных оптически прозрачным материалом 5. Наименьшее расстояниемежду дифракционными решетками 4 и40между голографическим элементом 3 иобъектом 9 определяется по формулеЛнвин Тздп(И(2)где 1 - длина волны восстанавливающего излучения;- угол между записывающимиволнами,и - показатель преломления оптически прозрачной среды, 50Наибольшее расстояние и наибольшее число дифракционных решеток 4 определяются предельными габаритами оптической системы при записи, а также потерями на поглощение и многократное внутреннее отражение при восстановлении многослойного голографического элемента 3. Технологически реализуемые величины наибольшего и 89 2наименьшего расстояний между дифракционными решеткамии между голографическим элементом 3 и обьектом9, а также наибольшее число решетой4 равны Ь= 2 см, 1. = 10 мкм,11 = 4 соответственно,ИсусУстройство работает следующим образом.Луч от монохроматического источника 1 излучения коллимируется коллиматором 2 и, падая под некоторым углом 0 на И-слойный голографический элемент 3, последовательно дифрагирует на каждой из И дифракционных решеток 4 до объекта 9 и затем, отразившись от последнего, на этих же И дифракционных решетках 4 - вторично, В результате образуется М дифракционных пучков, причем каждый представляет собой результат когерентного сложения волн, распространяющихся после голографического элемента 3 в одном направлении, в связи с чем интенсивность пучка зависит от разности фаз между этими волнами. Длина оптического пути, которую проходит каждая из образующих пучок волна, зави- сит, в частности, от расстояния между объектом 9 и И-слойным голографическим элементом 3. Таким образом, интенсивность каждого образованного пучка периодически изменяется при смещении объекта 9 н направлении, перпендикулярном к дифракционным решеткам 4. Это фиксируется двумя фотоприемниками 6 и 7, которые измеряют интенсивность двух пучков, причем сигналы от этих фотоприемников 6 и 7 должны быть сдвинуты по фазе на четверть периода. Величина и направление смещения объекта 9 определяются электронным блоком 8. Фотоприемники 6 и 7 должны располагаться на расстоянии й = 2 дсц У друг от друга, где Й - расстояние от многослойного элемента 3 до фотоприемника 6 или 7, Объект 9 должен хотя бы частично отражать падающее от него излучение, в противном случае он может быть покрыт отражающим материалом либо на объекте 9 необходимо закрепить зеркало.Формула изобретенияУстройство для измерения линейных перемещений объектов, содержащее последовательно установленные монохроматический источник излучения, кол3 1350489 лиматор, два фотоприемника и электронный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения юстировки устройства, оно снабжено М-слойным голографическим элементом,где Я=1,2,3,4,расположенным междуколлиматором ифотоприемниками и состоящим из параллельно расположенных дифракционных решеток, жестко соединенных между собой и разделенных оптическипрозрачным материалом.1 Составитель Л.ЛобзоваТехред Л.Олийнык.Корректор М.Пожо Редактор Н. Гунько Заказ 5249/40 Тираж Ь 77 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5