Следящая система для оптических интерферометров

7 О П И С АИ"ЙЕ; ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0 80 475 (21) 21216 34/18-25 Р 1) М2 С 01 В 9/02 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 050 380(71 ) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР(54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВИзобретение относится к оптикоинтерференционным устройствам ипредназначено для автоматическогойзмерения смещений интерференционных полос 5Известна следящая система дляоптических интерферометров,осуществляющая проектирование интерференционных полос на дискриминатор,выявление дискриминатором сигнала 10рассогласования положения полос,стабилизацию положения полос надискриминаторе .системой обратнойсвязи и определение величины смещения полос по сигналу рассогласования в системе обратной связи 1)Эта система имеет низкую чувствительность, поскольку в ней используется незначительная доля световой 20 энЕРгии от интерференционной картины, что обусловлено выполнением дискриминатора в видемаски с двумя щелями, у которых установлены фотоприемники, а система обратной связи .25 в виде зеркального гальванометра, проектирующего интерференционную картину на дискриминатор и подключенного к фотоприемникам через дифФеренциальный усилитель. ЗО Наиболее близким решением к предложенному является следящая система,содержащая дискриминатор положенияинтерференционных полос и подключен-.ный к нему фотоэлектрический дифференциальный усилитель 2), Дискриминатор выполнен в виде двух растров, на которые проектируется интерференционная картина и которыепозволяют увеличить чувствительностьдискриминатора к смещениям интерференционных полос за счет полногоиспользования энергии света от интерференционной картины.К недостаткам известной следящей системы относится узкий динамический диапазон измеряемых смещений,ограниченный. линейными размерамидискриминатора,Цель изобретения - увеличениечувствительности и расширение динамического диапазона следящей системы для оптических интерферометров.Указанная цель достигается тем,что в предложенной следящей системе,содержащей дискриминатор положения интерференционных полос и подключенный к нему Фотоэлектрическийдифференциальный усилитель, дискриминатор выполнен в виде прозрачно 720292отражающего растра и снабжен средством перемещения, которое через усилитель мощности и интегратор подключено к выходу дифференциаль - ного усилителя.На чертеже показана схема следящей системы для оптических интерферометров.Следящая система содержит гальванометр, включающий в себя зеркало 1, рамку 2, фокусирующую линзу 3; дискриминатор в виде прозрачно- отражательного растра 4, коллиматоры 5, фотоприемники 6,7, дифференциаль - ный усилитель 8, балластное сопротивление 9, регистрирующее устройство 10, интегратор 11, усилитель мощности 12 и средство перемещения растра в виде серводвигателя 13 с индикатором 1 4. При этом последовательно включенные балластные сопротивления 9 и рамка 2 гальванометра соединены с выходом дифференциального усилителя, а последовательно включенные интегратор 11, усилитель мощности 12 и серводвигатель 13 подключены к входу усилителя 8.Система работает следующим образом.Сфокусированные линзой 3 лучи а и б, отражаясь от зеркала 1 гальванометра, интерферируют в плоскости растра 4. Часть света, отраженная растрсм, фокусируется на фотоприемнике 7, а часть света прошедшая через растр, фокусируется на фотоприемнике 6. Электрические сигналы с фотоприемников 6 и 7 поступают на дифференциальный усилитель 8,При смещении интерференционных полос вдоль решетки в рамке 2 гальванометра возбуждается ток, который поворачивает зеркало 1 таким обра - зом, чтобы скомпенсировать возник - шее смещение полос, Ток, протекающий через гальванометр, регистрируется устройством 10. Он является сигналом рассогласования, пропорционален углу поворота зеркала 1 и связан с измеряемой величиной смещения полос. Лля расширения динамическогодиапазона измеряемых смещений полос сигнал с выхода усилителя 8 поступает на интегратор 11, а затем на усилитель мощности 12, который приводит в движение серводвигатель 13.При значительных поворотах зеркала 1, т.е. при больших сдвигах полос, серводвигатель 13 перемещает растр 4 так, чтобы повернуть зеркало гальванометра в исходное полож ние, Перемещение растра фиксируется индикатором 14.При использовании изобретениядиапазон регистрируемых перемещений интерференционных полос определяется числом штрихов в используемой решетке и составляет 10 полос. Быстродействие системы зависит от инерционности зеркального гальванометра 20 и может принимать значения от 0 до100 Гц.Формула изобретенияСледящая система для оптическихинтерферометров, содержащая дискриминатор положения интерференционныхполос и подключенный к нему фотоэлектрический дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения чувствительности и расширения динамического диапазона, дискриминаторвыполнен в виде прозрачно-отража - З тельного растра и снабжен средством перемещения, которое черезусилитель мощности и интегратор подключено к выходу дифференциального усилителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вали и Востром, Приборыдля научных исследований, 1968,Ф 9, с,59,2, Воронцов Л.Н, Фотоэлектрические системы контроля линейных величин. М ., Машиностроение , 1965,с.60-61 (прототип),720292Составитель А.МедведевТехред Н. Ковалев а Корректор В,БутягаРедактор Н.ОрловскаяЗаказ 10207/29 Тираж 801 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4