Измеритель перемещений

Союз Советскик Социалистическнк РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 0%1079 (21) 2827064/25-28с присоединением заявки ИУ 6 01 В 41/006 01 В 9/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений(71) Заявитель. восибирскийинститут инженерови картографии 54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕ ерпендиИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения перемещений.3Известен измеритель перемещения, основанный на интерферометре Майкельсона 1.Данный измеритель не обеспечивает высокую чувствительность измерения. 1 ОНаиболее близким к изобретению является измеритель перемещений, содержащий источник монохроматического линейно-поляризованного света и последовательно расположенные на его пути призму Волластона,линзу, пер вое зеркало, фазовую пластину (четвертьволновую) и второе зеркало, и блок фотоэлектрической регистрации 21 .Недостатком иэвестн змерителя 20 является малая чувстви ость измерения. ципиальения, накоэффирометра кой дли" ого и тельн ение чувается тем, 2 едовательочникомполяриэо- . алом свеой пласти и Я е остиг посл у ист ейноэерк фаэов Цель изобретенияствительности измеренПоставленная цель дчто измеритель снабжено расположенными междмонохроматического ливанного, света и первымтоделителем и второй ной, а зеркала установлены кулярно оси светового пучкаНа фиг. 1 изображена при ная схема измерителя цереме Фиг. 2 - кривая эффективног циента отражения% , интерф в зависимости от его оптиче ны . Измеритель перемещений (фиг. 1) содержит источник 1 монохроматического линейно-поляризованного света (например, одночастотный лазер с по" ляризатором), светоделитель 2 многолучевой аниэотропный отражакщий интерферометр, образованный зеркалами 3 и 4 и Фазовыми пластинами 5 и б, и блок 7 фотоэлектрической регистрации., Зеркала 3 и 4 установлены перпендикулярно оси светового пучка источника 1 света и нанесены на Фазовые пластины 5 и б (зеркало 3 нанесено на фаэовую пластину 5, а зеркало 4 - на фазовую пластину б). Другие поверхности Фазовых пластйн 5 и б просветлены. Пропускание светоделителя 2 выбрано таким, чтобы осуществлялась оптическая развязка между аниэотропным отражающим интерферометром и источником 1 света. Величина ани-, эотропии 8 фаэовой пластины 5, ориентация ее оптической оси относительнс направления электрического вектора линейно-поляризованной падающей све" товой волны угол а и уголмежду оптическими осями фазовых пластин 5 и б связаны между собой следующими соотношениямисозе.9=о 12 Ф сф 21 Ья 29 соъ 2 1 Ь = . 1Фазовая пластина б выбрана четверть- .волновой. Коэффициент отражения зеркала 4 взят предельно близким к единице, а коэффициент отражения (г) зеркала 3 выбран в соответствии с требуемой чувствительностью согласно уравнения1-г 2% йгде Ь 1. - величина измеряемого перемещения;- длина волны источника 1света;Ь к - изменение эФФективного коэффициента отражения интерФерометра.Предлагаемый измеритель работает " следующим образом.Излучение от источника 1 монохроматического линейно-поляризованного света, стабилизированного по частоте, частично отражаясь от светоделителя 2, попадает на анизотропный интерферометр, образованный .зеркалами 3 и 4 ифазовыми пластинами 5 и б. Отраженная интерферометром волна в общем случае эллиптически поляризована, В зависимости от оптической длины интерферометра различны величины параллельной (электрическому вектору 40 падающей волны) Ец и перпендикулярной Е, компонентцэлектрического век. тора отраженной световой волны. Приизменении оптической длины интерферометра компоненты Е и Е, электрическоо вектора отраженной волны изменяются по величине см. участок а-в на Фиг. 2, где эффективный коэффициент отражения % / Ена2.(Е/2 1- Е, причем одна из них уменьшается, а другая - увеличивается. Анализируя соотношение интенсив ностей этих компонент блок 7 фотоэлектрической регистрации (в соответствии с графиком фиг. 2) определяет перемещения одного зеркала интерферометра относительно другого.Таким образом измеряются изменения расстояния между точками, в которых закреплены зеркала 3. и 4. При таком расположении зеркал и введении дополнительной фазовой пластины имеет место многолучевая интерференция поляризованного света, что приводит к повышению чувствительности измери теля перемещений.Предлагаемый измеритель позволит измерять перемещения в 10-100 раз (в зависимости от коэффициента отражения г зеркала 3) меньшие, чем наиболее чувствительные измерители перемещений, построенные на основе интерферометра Дайсона.формула изобретенияИзмеритель перемещений, содержащий источник монохроматического линейно-поляризованного света и последовательно расположенные на егопути первое зеркало, фазовую пластину и второе зеркало, и блок Фотоэлектрической регистрации, о. т л и -ч а ю щ и й с я .тем, что, с цельюповышения чувствительности.измерения,он снабжен последовательно расположенными между источником монохроматического линейно-поляризованного света и первым зеркалом светоделителеми второй Фазовой пластиной, а зеркала установлены перпендикулярно осисветового пучка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 376653, кл. 0 01 В 9/02, 1971.2, Бутиков Е.И. и др. измерительперемещений. "Оптико-механическаяпромышленность", 1975, 9 7, с. 3-5847018 Фиг.2 Составитель Л. ЛобэоваРедактор Н. Ромжа Техреду. Кастелевич Корректор М. Шар ПодпиССР к 4 филиал ППП "Патентф, г. Уагород, ул, Проектная 462/61 ТирВНИИПИ ГосУДаРспо делам иэо113035, Москва 642енного комитета Стений и открытий