Лазерный интерферометр

,ЯО 50 01 В 9/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики АН БССР(56) Р, Яе 1,д 1, О,М,РгедтхсЬ.А. Воияа 1, Ии 11 р 1 е - Равв поМдНпве Но 1 оргарМс 1 пеНегощейгу 1 Е.Е. . Яаапй Е 1 есйг, 1970,ф"-"6 е Вр41 44Патент США В 35287.9, кл. 350-3,5опублик, 11.9.70,(57) Изобретение относится к лазерной интерферометрии и может быть использовано для исследования слабых .фазовых неоднородностей. Целью изобретения является увеличение чувстви"тельности измерений. без, перестройкиоптических элементов. Изобретениепозволяет расширить эксплуатационные возможности интерферометра за счетизменения чувствительности измеренийбез перестройки оптиЧеских элементовинтерферометра, что достигнуто введенчем в опорный канал интерферометра резонатора, идентичного резонатору объектного канала, Это позволяетавтоматически получать на входе оптического затвора для каждого п"гоимпульса, вышедшего из резонатораобъектного канала (кратность прохождения объекта. 2 п), когерентный емуопорный световой импульс. Причем раз"ность хода между данными двумя импульсами равна нулю, а соотношениеинтенсивности равно 1:1, Это, в своюочередь, приводит к возможностиэлектронного управления чувствительностью измерений путем переключения.коэффициента пересчета пересчетнойсхемы. 3 ил.Изобретение относится к лазернойинтерферометрии и может быть использовано для исследований слабых физических неоднородностей.Целью изобретения является увели. чение чувствительности измерений безперестройки оптических элементов,На фиг. 1 приведена схема лазерного интерферометра с резонатором вопо"ном канале; на фиг, 2 - схема ла"эерного интерферометра, в котором ре"зонатор опорного канала совмещен срезонатором объектного канала; нафиг, 3 - блок-схема блока управления оптическим затвором.Лазерный интерферометр содержитоптически связанные импульсный источник 1 когерентн о излучения,светоделитель 2, компенсатор 3 оптической разности хода лучей, образованный призмами 4,5 полного внутрен-"него отражения и полностью отражающиыи зеркалами 6 - 9. Объектный каналинтерферометра содержит оптическуютелескопическую систему 10 расширенияпучке и.резонатор 11, состоящий изполупрозрачного плоского зеркала 12и полностью отражающего плоского эер"кала 13, размещенных нормально к оптической оси объектного канала.Расстояние между зеркалами 12 и 13таксво, что база Е резонатора 11 свя:зана с длительностью Гимпульсаисточника 1 когерентного излучениясоотношением См2 Ь/с (с " скорость света). Опорно канал интерфе"рометра включает полупрозрачное зер-кало 14, резонатор 15, образованныйплоскими зеркалами 16 и 17, раэмещен 40ними нормально к оптической оси опор"1ного канала. Причем коэффициент от"ражения зеркала 16 равен коэффициентуотражения зеркала.12, коэффициент отражения зеркала 17 равен козффициен 45ту отражения зеркала 13 и расстояниемежду зеркалами 16,17 равно расстоя"нию между зеркалами 12,13, т.е. базарезонатораравна базе резонатора15.При исследовании локализованныхфаэсвых неоднородностей резонаторопорного канала может бы,ь совмещенс резонатором объектного канала(фиг. 2). В этом случае объектныйканал иитерферометра включает полупроэрачьое зеркало.18, размещенноеза компенсатором 3 оптической разнос:"ти кодар полнссть"1 отражающее зеркя" ло 19, расположенное эа зеркалом 14,оптическую систему 1 О расширения пучка, резонатор 1, образованный зеркалами 2 и 13, нолупроэрачное зер"кало 20, расположенное за полупроэ"рачным зеркалом 8, Опорный каналинтерферометра включает полупрозрач"ное зеркало 8, резонатор 1 1, полупрозрачные зеркала 14 и 20, располо"женные эа зеркалом 18,Блок выделения пучка заданнойкратности прохождения через объектсодержит фотодатчик 21, выход кото"рого подан на вход блока 22 управления оптическим затвором, и оптический затвор 23. Оптическая телескопическая система 24 размещается междуоптическим затвором 23 и регистратором 25 интерферограммы,Блок 22 управления оптическим затвором 23 (фиг. 3) состоит из последовательно соединенных схемы временнойпривязки 26, пересчетный схемы 27 спереключаемым коэффициентом пересчета, одновибратора 28, усилителя 29,разрядника 30. Разрядник 30 подсоединен параллельно оптическому затвору 23.Устройство работает следующимобразом.Светоделитель 2 делит излучениеимпульсного источникаизлучения надва пучка: опорный и объектный, разность хода которых в плоскости регистратора 25 интерферограммы выравнивается компенсатором 3 разности ходаоптических лучей перемещением призм4 и 5, Объектный пучок интерферометра(фиг. 1) светоделителем 2 отклоняетсяв оптическую систему 10 расширенияпучка и после расширения направляется в резонатор 11. Опорный пучок ин",терферомвтра через светоделитель 2направляется в резонатор 5. В случае смещения в интерферометре резонаторов опорнс"о и объектного каналов (фиг 2) объектный и опорный пучки полупрозрачным зеркалом 18 направляются в резонатор 1.На выходе резонаторов 11 и 15 (или резонатора 11 в случае совмещения резонаторов опорного и объектного каналов) как в объектном, так и в опорном канале появляется последовательность световых импульсов, интенсивность которых спадает по за- кону1405423 Б 10 15 20 25 30 где 1 - интенсивность и-го светового импульса соответствующего 2 п-кратному прохождению резонатора (объекта);Х - интсенсивность излученияона входе резонатора;К - коэффициет отражения лолупрозрачного зеркала резонатора.Световые импульсы разделены временным интервалом ь = 2./с. При этом световые импульсы соответственной кратности в опорном и объектном каналах автоматически имеют в плоскости регистратора 25 интерферограммы постоянную разность хода, которая может быть однократно скомпенсирова-на до нуля компенсатором 3 оптической разности .хода лучей, и постоянное 1:1 соотношение интенсивностей (поглощением фазового объекта можно пренебречь), Светоделителем 2 (в случаераздельного размещения резонаторов опорного и объектного каналов) илизеркалами 14,19,20 (в случае совмещения резонаторов опорного и объектного каналов) световые импульсыобъектного и опорного каналов направляются в оптический затвор 23, рас"положенный перед регистратором 25 интерферограммы, Оптический затвор23 выделяет из последовательностей световых импульсов два когерентныхимпульса, соответствующих заданнойкраТности прохождения резонатора(объекта), которые и участвуют в образовании иитерферограммы.Управление оптическим затвором 23 осуществляется следующим образом,Зеркалом 14 последовательностьсветовых импульсов на выходе резонатора опорного канала направляется на входное окно фотодатчика 2 и вызывает на его выходе соответствующую последовательность электрических .импульсов, поступающих на вход схемы временной привязки 2 б.Схема временной привязки 2 б, срабатывая по переднему фронту каждого импусльса, выра" батывает на своем выходе импульсыстандартной амплитуды и длительности, которые поступают на вход пересчетной схемы 27. После заполненияпересчетной схемы 27, коэффициент пересчета 1 который установлен заранее, 1 с-й импульс вызываег срябатывани одновибрятора 28, сигнал которого, усиленный усилителем 29, запускает разрядник 30. Это вызывает падение запирающего напряжения Ч на оптическом затворе 23 и его открывание. Длительность импульса одновибратора 28 устанавливается такой, чтобы время, в течение которого оптИ- ческий затвор 23 открыт, было мень" ше временидвойного прохода свето вым импульсом резонатора (=21./с)При данной базе резонатора рабогта блока выделения пучка заданной кратности прохождения объекта 1 пределяется суммарной задержкой ( с вносимой его отдельными электронными модулями. ПриГ схема временной привязки срабатывает по 1-му импульсу, а открывание затвора происходит для В+1) -го. светового импульса. При ,Г 2 Г схема временной привязки срабатывает по 1-му импульсу, а от- крывание затвора происходит для (1+2)-го импульса я т.д.Изменение чувствительности иэмере" ний происходит путем переключения коэффициента пересчета пересчетной схемы 27 беэ какой-либо перестройки оптических элементов интерферометра, что значительно упрощает работу с ним и расширяет его эксплуатационные возможности.лФормула и з об ретенияЪ Лазерный интерферометр, содержащий оптически связанные импульсный источник когерентного излучения,светоделитель, компенсатор оптичес"кой разности хода пучей, объектный40канал, включающий оптические средстварасширения обвектного пучка, резонатор, размещенный нормально по отношениюк оптической оси объектного каналаи состоящий из полупрозрачного иполностью отражающего зеркал, параллельных друг другу, опорный канал ирасположенные по ходу лучей оптический затвор с блоком управления,оптические средства расширения ин терферирующих пучюов, Регистраторинтерферограммы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениячувствительности измерений без перестройки оптических элементов, в опор ный канал интерферометра введены резонатор, база которого и коэффициенты отражения зеркал равны базе икоэффициентам отражения соответствен 1ных зеркал резонатора, размещенногов обьектном канале, и фотодатчик, выход которого подключен иа вход блока управления оптическим затвором,а блок упрЬвления оптическим затвором выполнен из последовательно сое 05423 6диненнык схемы временной приняэхи,пересчетной схемы с переключаемчмкоэффициентом пересчета, одновибра.Бтора р усилителяразрядникавыходкоторого соединен с управляющимэлектродом оптического затвора.1405423 оставитель В, Аджаловех рец И. Дндык Коррек актор Т, Иванова Заказ ии ЗОЗ Проектн Производственно-полиграфическое предприйтие, г. Ужгород Тираж ч 90И Государственногоделам изобретенийИосква, 3-35, Раув Подписноетета СССРткрытийиаб., д. 4/