Двухлучевой интерферометр для измере-ния линейных перемещений

(53)М. Хл. 0 01 В 9/02 С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Йо Гоеударстаеиаай комитет СССР по делам изобрваиий и открытий.14 (088.8) Опубликовано 23,0481, Бюллетень ЙЯ 15 Дата опубликования описания 230481(7) Заявитель Институт электроники аН Белорусской ССР(54) ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ линейиых неРемещений Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-зовано для измерения линейных перемещений с высокой степенью точности,в большом диапазоне измерительныхвеличин,Известен интерферометр Майкельсона для измерения линейных перемещений, содержащий основание, источниксвета, зеркала,светоделитель и наб-людательную систему 11).Недостатком интерферометра является низкая точность измерений, ог раниченная двойным прохождением лучей в ветвях интерферометра, а такжечувствительностью интерферейционнойкартины к угловым перемещениям зеркала, связанного с измерительнымобъектом.По основному авт. св. 9 284306известен также двух-лучевой интерферометр для измерения линейных перемещений, содержащий основание, источник света, зеркала, полупрозрачную пластину, две пары регулируемыхмежду собой блоков отражательныхпризм, расположенных на основании вовзаимно перпендикулярных направлениях, плоское зеркало с отверстием,установленное в одной из ветвей интерферометра, и наблюдательную систему 21 .Недостатком этого интерферометраявляется сравнительно низкая точность измерений, ограниченная числомотражений световых пучков в ветвяхинтерферометра, при котором не возникает значительных световых потерь,а также чувствительностью интерферен"ционной картины к угловым перемещениям блоков отражательных призм впроцессе измерения линейных переме. щений.Цель изобретения - повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем,что интерферометр снабжен двумя дополнительными парами регулируемыхмежду собой блоков отражательныхпризм, выполненных идентично основным и установленных симметрично относительно каждой иэ них соответственно, тремя плоскими зеркалами сотверстиями, размещенными между регулируемыми блоками отражательныхпризм каждой иэ двух дополнительныхпар и одной иэ основных пар соответственно аналогично размещению основного плоского зеркала с отверстиемЗО между регулируемыми блоками призмЧасти пучков, поступивших на входные грани пар блоков 11, 12 и 15, 16. призм, проходят отверстия в плоских зеркалах 21 и 22 соответственно, и после многократных отражений от граней призм вновь объединяются на полупрозрачной пластине б, ннтерферируют между собой, а отраженные от одной иэ катентных граней светоделителя 23, поступают в наблюдательную систему 24. Интерферометр работает следующимобразом. 4Пучок света от лазера 4 делитсяполупрозрачной пластиной 5 на двечасти, одна нз которых падает наполупрозрачную пластину б, а другая,после отражения от зеркала 8 - на 5 Ополупрозрачную пластину 7. Полупрозрачная пластина 6 делит подающийна нее пучок на две части, одна иэкоторых поступает на входную граньпары блоков 15 н 16 отражательныхпризм, а другая, после отражения отзеркала 9 - на входную грань парыблоков 11 и 12 отражательных призм.Аналогично, полупрозрачная пластина 7 делит падающий на нее пучок надве части, одна нз которых поступает на входную грань пары блоков 17и 18 отражательных призм, а другая,после отражения от зеркала 10 - навходную грань пары блоков 13 и 14отражательных призм,Формула изобретения Двухлучевой интерферометр для измерения линейных перемещений по авт.св. Р 284306, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьеаения точ ности измерений, он снабжен двумядополнительными парами регулируемыхмежду собой блоков отражательных призм, выполненных идентично основным и установленных симметрично от-.65 носительно каждой иэ них соответствендругой основной пары, двумя полупрозрачными пластинами, установлен-ными по ходу лучей перед входнойгранью каждой иэ дополнительных паррегулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленнымперед входной гранью каждой из основных пар регулируемых блоков призмсоответственно, и светоделителем, выполненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранямии установленным по ходу лучей переднаблюдательной системой.На чертеже представлена принципиальная. схема предлагаемого интерферометра.15Интерферометр содержит основание1, установленные на нем каретки 2и 3, лазер 4, полупрозрачные пластины 5, 6 и 7, плоские зеркала 8, 9и 10, четыре пары регулируемых между собой блоков 11 и 12, 13 и 14, 2015 и 16, 17 и 18 отражательных призм,четыре плоских зеркала 19 , 20, 21и 22 с отверстиями, сзетоделитель 23и наблюдательную систему 24,Каретки 2 и 3 имеют возможностьперемещений во взаимно перпендикулярных направлениях. Блоки 12, 16 и14, 18 призм, а также плоские зеркала 19, 20 и 1, 22 с отверстиямиустановлены на каретках 2 и 3 соответственно. Блоки 11 и 15 призм установЛены по разные стороны от каретки 2,а блоки 13 и 17 призм по разные стороны от каретки 3. Блоки 11 и 12,13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 отражательных призм имеют механизм их регулировки друг относительно друга соответственно (на чертеже не показаны).Полупрозрачные пластины б и 7 установлены перед входными гранями парблоков 15 и 16, 17 и 18 отражательиых призм параллельно плоским зеркалам 9 и 10 соответственно. Также части пучков, поступившихна входные грани пар блоков 13, 14и 17, 18 призм, проходят отверстияв плоских зеркалах 19 и 20 соответственно, и после многократных отражений от граней призм вновь объединяются на полупрозрачной пластине 7,интерферируют между собой и, отразившись от другой катентной гранисветоделителя 23, поступают в наблюдательную систему 24,Другие части пучков, поступившихна входные грани пар блоков 11, 12и 15, 16 призм, отражаются от плоских зеркал 21 и 22 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине б,.интерферируют и после отражения от катентнойграни светоделителя 23,поступают внаблюдательную систему 24. Таким же образом другие частипучков, поступивших на входные гранипар блоков 13 и 14,и 17 и 18 призм,отражаются от плоских зеркал 19 и20 с отверстиями соответственно, объединяются на полупрозрачной пластине7, интерфируют и после отраженияот катентной грани светоделителя 23поступают в наблюдательную систему24. Получаемая ннтерференционная картина позволяет осуществлять грубыйи точный отсчет линейных перемещенийконтролируемого объекта в двух взаимно перпендикулярных направлениях.Применение предлагаемого интерфе.рометра позволяет повысить точностьизмерения линейных перемещений вдвоепо сравнению с. известным и, крометого, исключить ошибки измерения,связанные с угловыми перемещениямиблоков призм в процессе их линейныхперемеще ни й,823846 оставитель О. фоминехред Е.Гаврилешко Корректор В. Синицх едакто чицкая аказ 2082/53 ВНИИ и 113035, ИТираж 642 Государственного делаМ изобретений ва, Ж, РаушскПодписноеета СССРрытийф д, 4/5 омио н филиал ППП фПатеитф, г. Ужгород, ул. Проектна но, тремя плоскими зеркалами с отверстиями,размещенными между регулируемыми блоками отражательных призмкаждой из двух дополнительных пар иодной из основных пар соответствен- .но аналогично размещению основногоплоского зеркала с отверстием междурегулируемыми блоками призм другойосновной пары., двумя полупрозрачными пластинами, установленными по ходу лучей. перед входной гранью кажЬой из дополнительных пар регулируемых блоков призм параллельно плоским зеркалам, установленным перед входной гранью каждой из основных пар регулируемых блоков призм соответственно, и светоделителем, выполненным в виде прямоугольной призмы с отражающими катентными гранями и установленным по ходу лучей перед наблюдательной системой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Коломийцев Ю.В. Интерферометры. И Машиностроениеф, 1976, с,53-55.2. Авторское свидетельство СССР Р 284306, кл. О 01 В 9/02, 1971 (прототип) .