Способ определения дробной части порядка интерференции

СОЮЗ СОВЕТСНИХщайсмэюкРЕСПУ БЛИН 1580156 А С" 1 ае% )мои1)5 001 В 902 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДРОБНОЙ ЧАСТИ ПОРЯДКА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых линейныхперемещений с высокой точностью.Цель изобретения - повышение быстродействия за счет исключения операций, связанных с изменением частотымодуляцииВ устройстве, реализующемспособ, осуществляют с помощью пьезо 2вибратора 4 модуляцию оптической длины опорного плеча с амплитудой А интерферометра, образованного источником 1 оптического излучения, светоделительным кубиком 2, зеркалом 3 и отражающей поверхностью пьезовибратора 4. Из выходного сигнала, регистрируемого фотоприемником 6 с помощью полосовых Фильтров 9 - 11, выделяют три гармонические составляющие с амплитудами НП , П , по которым вычислитель 12 определяет дробную часть порядка интерференции 6 по Формуле 60 = (Л/2 о) агссд Ц 2 ЮА) /(Л и).НЦ + 0.)/и де Л - длина волны источника опиче кого излучения. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых линейных перемещений с высокой точностью.Цель изобретения - повышение5 быстродействия эа счет исключения операций, связанных с изменением частоты модуляции.На чертеже показана структурная схема устройства ,реализующего способ определения дробной части порядка интерференции.Устройство содержит источник 1 оптического излучения, светоделитель ный кубик 2, зеркало 3, устанавливаемый на объекте пьезовибратор 4 с зеркальной поверхностью, генератор 5 синусоидальных колебаний, фото- приемник 6, широкополосный усилитель 7, счетчик 8 импульсов, полосовые фильтры 9 - 11 и вычислитель 12,Рассмотрим спектр интерференционной картины в интерферометре с модуляцией оптической длины опорного канала.В случае гармонического колебательного движения одного из зеркал интерферометра спектральное разложение выходного сигнала. имеет вид Между функциями Бесселя 1, 1,(4) 35- 21( ) вхп 2 цр,й + 4 А 40 4 А21 З( )зпЗФй+где у - коэффициент, определяемыйпармтрами интерферометра 1 45А - амплитуда модуляции оптической длины;ц) - частота колебаний;06 - величина дробной части поьрядков интерференции;1(- ) - функция Бесселя и-го поряд 4 Ака аргумента (4 А/Д);Я - длина волны оптическогоизлучения.Амплитуда четной гаРмоники имеет 55 вид;26 о Г 4 А Пф = р вз.п -- 1 (- - ) Ль Л.0 = 2 р зхп6 1 (- в ) , (2)2 4 иАр д ь ь Л Для нечетннх гармоник соответствующее выражение имеет вид Ц ф- "2 сов 6 1 (- - ) е (3)2 п 4 АВ 4 я ь ф Л Подстановка (2) и (3) в соотно шение (4) позволяет получить выражение, связывающее значения амплитуд гармонических составляющих и по известной амплитуде колебаний одного из зеркал интерферометра определить величину дробной части порядков ин- терференции г 1 2 А - +П + 0- агсс 18 (5) Способ реализуется следующим образом. С помощью лазерного интерферометра Майкельсона, образованного источником 1 оптического излучения, светоделительным кубиком 2, зеркалом 3 и иьезовибратором 4 с зеркальной поверхностью на фотоприемнике 6 создается интерференционная картина Пьезовибратор 4, колеблясь под действием напряжения, приложенного от генератора 5 синусоидальных колебаний, осуществляет модуляцию оптической длины. Электрический сигнал с фотоприемника 6 усиливается широкополос-. ным усилителем 7 и подается на вход счетчика 8 импульсов, который осуществляет счет целых порядков интерференции при перемещении зеркала 3, К выходу широкополосного усилителя 7 также подключены узкополосные фильтры 911, которые настроены, например, на частоты юь, 2 ы , 3 о) , гдеФ Ю - частота колебаний пьезовибратораь4. Частота колебаний задается генератором 5 синусоидальных колебаний и может быть выбрана в пределах 10-100 кГц, С помощью узкополосных фильтров 9 - 11. определяются амплитуды гармонических составляющих соот ветственно 0 , П , 0 , , которыеь- фзатем используются для вычисления дробной части порядков интерференциипо формуле (5). Определение р,осуществляется с помощью вычислителя 12.монические составляющие, измеряют их амплитуды, а о дробной части порядка интерференции й судят по формуле где Л О- соответственно амплитуды(п)-й, п-й, (и+1)-й гармонических составляющих спектра фототока. Составитель В.ЧулковРедактор Н.Лазаренко Техред М,Ходанич Корректор М.Кучерявая Заказ 2003 Тирам 493ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.укгород, ул. Гагарина,01 515801 формула изобретения Способ определения дробной части порядка интерференциизаключающийся в том, что формируют опорный и измерительный световые пучки, формируют интерференционную картину путем совмещения опорного и измерительного пучков, модулируют опорный световой пучок гармоническим сигналом, осуществляют Фотоэлектрическую регистрацию пространственной гармоники интерференционной картины и используют ее при определении дробной части,1о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, вьг деляют иэ спектра фототока три гар 4 21 А ф "+2 Л агсссаЭн - длина волны оптического излучения;- амплитуда модуляции оптической длины;- произвольное целое число;