Интерферометр типа майкельсона для измерения больших перемещений

(21 (22 (46 ГОСУД,АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТ(71) Институт физики АН ЛитССР (72) Р.Ю.Крауялис и И,А. Гульбинас (53) 531,7(088.8)(56) Коломийцев Ю.В.,Интерферометры, Ле Машиностроение, 1976,с.89. (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ТИПА МАЙКЕЛЬСОНА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЫИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (5 7) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть использовано для измерения больших энакопеременных перемещений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности - достигается путем устранения неоднозначности определения направления перемещения и использования автоматической системы регулирования положением первого отражателя, Лазер 1, светоделитель 2 и отражатели 3 и 5 образуют интерферометр Майкельсона, который измеряет положение объекта, механически связанного с отражателем 5. Система отрицательной обратной связи, содержащая фотоэлектрический преобразователь 6, усилитель 8 отрицательной обратной связи и пьезопривод 4, подстраивает положение отражателя 3 так, чтобы сократить неизменной разность оптических длин плеч интерферометра. В зависимости от направления перемещения изменяется знак сигнала в цепи отрица- с тельной обратной связи и счетчик 1 О интерферехционннх полос проиенопнт Я регистрацию положения объекта путем вычисления разности числа положитель- ( ных или отрицательных импульсов. ил.Изобретение относится к измери-.тельной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейныхперемещений объектов, и может бытьиспользовано для измерения больших5знакопеременных перемещений.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и повышение точности путем устранения неоднозначности. определения направленияперемещения и использования автома, тическбй системы регулирования положениям первого отражателя,На чертеже изображена схема интерферометра типа Майкельсона для измерения больших перемещений,Интерферометр типа Майкельсонадля измерения больших перемещенийсодержит лазер 1, последовательнопо ходу его светового пучка установленный светоделитель 2, делящий световой пучок лазера на два пучка, первый отражатель 3, расположенный водном пучке и механически связанныйс пьезоприводом 4, второй отражатель 5, расположенный в другом свето.вом пучке и имеющий возможность перемещения вдоль от этого светового пучка, фотоэлектрический преобразователь 6, оптически связанный с выходвым пучком интерферометра, управляемый коммутатор 7, усилитель 8 отрицательной обратной связи, двухпорого"вый компаратор 9 и счетчик 10 интерференционных полос.Интерферометр типа Майкельсонадля измерения больших перемещенийработает следующим образом.Измерение перемещения проиэводит 40ся следующим образом,При перемещении отражателя 5 вдольот светового пучка из-за измененияразности оптической длины плеч интерфербметра изменяется интенсивностьвыходного светового пучка) фотоэлек 45трический преобразователь .6 преобразовывает изменение интенсивностисвета в напряжение, которое поступает на вход усилителя 8 отрицательнойобратной связи через управляемый коммутатор 7,Выходным напряжением с усилителя 8 управляется пьеэопривод 4, который перемещает отражатель 3 на величину, соответствующую перемещению 55отражателя 5, Таким образом, происходит компенсация изменения разностиоптической длины плеч интерферометра. При достижении напряжения на выходе усилителя 8 уровня срабатывания компаратора 9 л происходит отключение при помощи коммутатора 7 петли обратной связи. Напряжение на выходе усилителя 8 исчезает и отражатель 3 возвращается в исходное положение, а коммутатор 7 снова подключает вход усилителя 8 к фотоэлектрическому преобразователю. При дальнейшем перемещении отражателя 5 цикл компенсации повторяется, только каждый раз после раэмыкания петли отрицательной обратной связи компенсация вознобновляется при другом значении разности оптической длины плеч интерферометра, Напряжение на выходе усилителя 8 имеет форму пилообразных импульсов, Полярность этих импульсов зависит от направления перемещения отражателя 5, так как при изменении направления перемещения отражателя 5 изменяется полярность напряжения на выходе усилителя 8, Компаратор 9,имеет два порога срабатывания, уровни которых выбираются из условия обеспечения перемещения в каждом направлении отражателя 3 на величину, пре-вышающую 1/2 длины волны излучением лазера 1. Счетчиком 1 О производится счет разницы количества положительных и отрицательных импульсов, По показаниям счетчика определяется величина перемещения отражателя 5,Формула изобретенияИнтерферометр типа Майкельсона. для измерения больших перемещений, содержащий лазер, светоделитель, установленный по ходу светового потока лазера и делящий световой потока на два луча, первый отражатель, установленный по ходу первого светового луча, второй отражатель, установленный по ходу второго луча, фотоэлектрический преобразовательи счетчик интерференционных полос, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, он снабжен пьезоприводом, усилителем отрицательной обратной связи, управ" ляемым коммутатором и двухпороговым компаратором, при этом пьезопривод механически связан с первым отражателем и подключен к выходу усилителя отрицательной обратной связи, вход1392364 Составитель В.ЧулковРедактор А,Ревин Техред М.Дидык Корректор В.Бутяга Заказ 188/43 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого через управляемый коммутатор подключен к фотоэлектрическомупреобразователю, вход двухпороговогокомпаратора соединен с выходом управляемого коммутатора, выход двухпорогового компаратора соединен с выходом усилителя отрицательной обратнойсвязи, а счетчик интерференционныхполос подключен к выходу усилителяотрицательной обратной связи,