Поляризационный интерферометр для измерения линейных перемещений объекта

ЗО Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейнь 1 х перемещений объектов, для измерения смещения некоторой контролируемой поверхности относительно опорной, для измерения изменения длины тела под влиянием различных воздействий.Цель изобретения - упрощение 1 Оконструкции поляризационного интерферометра за счет выполнения делителя светового пучка.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого интер Ферометра.Интерферометр содержит установ-, ленные последовательно на одной оптической оси источник 1 света, делитель 2 светового пучка, поляри затор 3 и регистрирующий блок 4.Делитель 2 светового пучка выполненв виде аниэотропного элемента пе, ременной оптической толщины и установлен так, что его оптическая 25 толщина переменнав направленииоптической оси интерферометра, а каждая из его оптических осей составляет с оптической осью интерферометра угол (пТ, где п = 0,1,2.Источником 1 света может служить лазер, делитель 2 светового пучка может быть выполнен в виде жидкокристаллической ячейки переменной оптической толщины, заполненной од" ноосным анизотропным кристаллом, оптическая ось которого направлена вдаль вытянутых молекул, и сориентированным в процессе сборки жидкокристаллической ячейки оптической осью ортогонально ее основанию, т.е.) = Т /2,. 4 пТ, где и = 0,1,2. Может быть использован и любой другой жидкий кристалл. Интерферометр работоспособен и при использовании в качестве аниэотропного элемента обычных одноосных либо двухосных кристаллов (например, турмалина, известкового шпата и т.п.), В качестве поляризатора 3 можно испольэовать призму Глана либо Волластона. Регистрирующий блок 4 может быть выполнен на базе Фотоприемников с реверсивным счетчиком.Интерферометр работает следующим образом.Поскольку делитель 2 светового пучка выполнен в виде анизотропного элемента переменной оптической толщины и установлен так, что его оптическая толщина переменна в направлении оптической оси интерферометра, а каждая из его оптических осей составляет с оптической осью интерферометра уголп 7, где п = 0,1,2, то при прохождении луча от источника 1 света через делитель 2 светового пучка и поляризатор 3 регистрирующий блок 4 Фиксирует определенное распределение интенсивности света при интерференции обыкновенного и необыкновенного лучей. Поляризатор 3 в этомслучае необходим,цля получ ения интерференционной картины в поляризованном свете. Полученное для определенной длины волны распределение интенсивности света, Фиксируемое регистрирующим блоком 4, однознач. но определяется разностью показателей преломления для обыкновенного и необыкновенного лучей в анизотропномаэлементе, из которого выполнен делитель 2 светового пучка, и его оптической толщины в месте прохождения луча, Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей определяется ориентацией оптических осей анизотропного элемента бтносительно направления луча источника 1 света, Нри перемещении анизотроаного элемента вверх (либо вниз) под воздействием исследуемого объекта оптическая толщина его в месте прохождения светового пучка будет увеличиваться (либо уменьшаться), что приведет к изменению разности Фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами. Это в свою очередь приведет к изменению интерференционной картины на регистрирующем блоке 4. Поскольку изменение оптической толщины анизотропного элемента в месте прохождения светового пучка определяется перемещением исследуемого объекта, то изменение интеференционной картины на регистрирующем блоке 4 однозначно характеризует величину перемещения объектов,В частности, при= Т /2 и ортогональной ориентации оптической оси поляризатора и плоскости поляризации излучения лазера смещение Ь х исследуемого объекта определяется выражениемх = Ы - МЬх)455232 изготовления и расширяет возможностиего применения для измерения линейных и угловых перемещений объектов,для измерения смещения некоторойконтролируемой поверхности относительно опорной, для визирования отдельных объектов, для измеренияизменения размеров тела под влияниемразличных воздействий. где Я и и и Формула изобретения ВеличинаСоставитель Л. ЛобзоваРедактор А. Ревин Техред М. Ходанич Корректор С. Черни Заказ 7446/49 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 число полос, на которое изменилась интерференционная картина,длина волны излучения да.5зера,показатели преломления длянеобыкновенного и обык-.новенного лучей соответ-ственно; 10угол при вершине анизотропного элемента,гопределяет смещение анизотропного элемента, соответствующее смещению на одну полосу картины интерференции. 20 Аналогичное соотношение можно получить и для параллельной ориентацииоптической оси поляризатора 3 и плоскости поляризации излучения лазера,Вышеуказанное выполнение делителя 2 светового пучка упрощает конструкцию поляризационного интерферометра, технологию изготовления его элементов, не требует сложной кинематической цепи для связи его с объектом, значительно уменьшает трудоемкость Поляризационный интерферометр . для измерения линейных перемещений объекта, содержащий последовательно установленные на одной оптической оси источник света, делитель светового пучка, предназначенный для связи с объектом, поляризатор и регистрирующий блок, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, делитель светового пучка выполнен в виде анизотропного элемента переменной оптической толщины и установлен так что его оптическая толщина переменна в направлении оптической оси интерферометра, а каждая иэ его оптических осей составляет с оптической осью ннтерферометра уголпТ, где и = О2.