Оптический способ определения перемещений объекта

.(51)5 6 01 В 11(16 ТЕНИ У СР1987.ЛЕНИЯ измернтенияемыхстировки ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСЯНИЕ ИЗОБ АЮТРРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится ктельнойтехнике, Цель изобрерасширение диапазона определяперемещений посредством разъюизмерительного интерферометра.этого формируют поток излучения Изобретение относится к измерительной технике, к определению деформаций и перЕмещений оптическими методами и является усовершенствованием способа .по авт.св. Р 1465696,Цель дополнительного изобретения - расширение диапазона определяемых перемещений посредствам разъюстирования измерительного интерферометра.На фиг, 1 приведена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2- схема разъюстированного интерферометра фабри-Перо; на фиг. 3 - Функция пропускания иятерферометров при равных базах ( =); на фиг, 4- то же, при разных базах (С, = С); на Фиг. 5. - то же, при разных базах (е= 2/3 ); на фиг. 6 - функция1пропускания устройства при изменении,.80,. 1580161 Я 2 2которое вводят в волоконный световод и доставляют к чувствительному элементу - раэъюстированному интерферометру. Излучение с выхода интерферометра по волоконному световоду поступает к сканируемому интерферометру, база которого периодически изменяется. Излучение с выхода сканируемого интерферометра подают на блок регистрации. Сигнал, получаемый в бло" ке регистрации, представляет собой функцию пропускания устоойства нри изменении базы сканируемого интерферометра. Блок регистрации выделяет основной максимум сигнала, по положению которого можно однозначно определить величину измеряемого перемещения.6 ил,базы (расстояния между пластинами) сканируемого интерферометра.Способ осуществляется с помощью оптического устройства для определения перемещений (фиг. 1), содержащего широполостный источник 1 излучения, и расположенные по ходу пучка излучения микрообъектив 2, волоконный световод 3, микрообъектив 4, измерительный интерферометр 5, микро- объектив б, волоконный сцетовод 7, микрообъектив 8, сканируемый интерферометр 9, блок 10 управления базой, микрообъектив 11, фотоприемник 12 и соединенные с ним блок 13 регистрации (например, осциллограф), соединенный с блоком 14 управления (генератор пилообразного напряжения). Сканирование интерферометра 9 осуществ 3 1580161 .ляется блоком 10 управления базой,на который подается сигнал с блока14 управления,Разъюстированный измерительныйинтерферометр 5 (фиг. 2) представляет собой два зеркала 15 и 16, междукоторыми расположены две кварцевыепрокладки 17 и 18, разница толщинкоторых дг равна диапазону перестройки сканируемого интерферометраУголпри вершине определяется выражениемхкоксе( = агссгд ---- .Э15 где х - верхний предел нзмеряеМиксмого перемещения;ДГ - диапазон изменения базы(расстояния между пластинами) сканируемого интер ферометра.При этом угол а не должен превышать величины, описываемой выраже- нием2 йп,где Йп - диаметр светового пучка,проходящего через чувствительный интерферометр;303 .- средняя длина волны излучесрния источника 1.Способ осуществляется следующим образом.Формируют поток излучения . Излу чение от широкополосного источника 1 через микрообъектив 2 вводится в во-. локонный световод 3 и доставляется к чувствительному элементу - разъюс-. тированному интерферометру 5. Изме ряемое перемещение вызывает перемещение интерферометра 5 вдоль оси х (фиг. 1). При этом данному перемещению х соответствует база (расстояние.между пластинами) интерферометраПеремещению х 1 (фиг. 2) соответствует база Г, перемещению х- 1и т.д. Излучение в виде параллельного пучка для интерферометра 5 формируется объективами 4 и 6. Спектральный состав излучения на выходе измерительного интерферометра 5 определяется его базой и, следовательно, измеряемым перемещением. Функция пронускания измерительного интерферометра описывается функцией Эйри.Излучение с выхода интерферометра 5 поступает в световод 7 и доставляется к сканируемому интерферометру 9, база которого периодически изменяется на величину Аг, равную разнице толщины кварцевых прокладок разъюстированного интерферометра (фиг. 2), При равенстве баэ интерферометров 5 и 7 (фиг. 1) функции их пропускания полностью совпадают (фиг, 2) и светопропускание устройства максимально При разных или кратных базах имеют место ситуации, изображенные на фиг.4 и 5 соответственно. Сигнал Я, получаемый на блоке 13 регистрации, имеет вид, изображенный на фиг. 6, Он представляет собой функцию пропускания устройства при измерении базы сканируемого интерферометра Г .Блок регистрации выделяет основной максимум сигнала, по положению которого можно однозначно определить величину измеряемого перемещения.Формула изобретенияОптический способ определения перемещений объекта по авт.св. В 14656961 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона определяемых перемещений, после формирования потока излучения разъюстируют измерительный интерферометр до величины угла п между его пластинами, определяемои по формулекекс е = агссгК ----лс ф где хне,кс -,верхний предел измеряемого перемещения;дг - диапазон измерения расстояния между пластинамисканируемого интерферометра.