Интерферометр для измерения линейных величин и показателя преломления — SU 1397718 (original) (raw)

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1 н 1 1 В 9/02, 11/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е ТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ С Ц ц ополнидлиной рачное зер оптические и в про- спростра- содержауч света от чника 2 све волны 3, и тельного ис волныпад кало 3, посл оси оказываю т на полупр ко торо го их ся совмещеннымдальше они рединого луч странстве,няются в вид М.: Науками ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) ИНТЕРфЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕИНЫХ ВЕЛИЧИН И ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения смещения контролируемой поверхности относительно опорной, для измерения изменения длины тела и изменения показателя преломления прозрачных объектов под влиянием различных воздействий. Целью изобретения является расширение диапазона измерения. Луч света от источника 1 света длиной щего оптическое излучениеравных между собой часторасщепляется светоделителуча, один из них (опорн ) ад на отражающую поверхность опорного зеркала 5, другой (предметный) - на отражающую поверхность предметного зеркала 7. Отраженные от зеркал 5 и 7 лучи попадают на светоделитель 4. сФ После смещения на светоделителе 4 опорный н преднетные пуны ннтерФерн- Я руют, Интерференционную картину наблюдают с помощью регистрирующего уз- С ла 6. Длину волны дополнительного источника 2 света определяют из соотношения= 9, И/Ир где 9, - дли- мы на волны источника 1 света, И - целое р число3 ил. 4 РИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения смещения контролируемой поверхности отно 5сительно опорной, для измерения показателя преломления, для измерения изменения длины тела и изменения пока" .зателя преломления прозрачных объектов под влиянием различных воздействий.Цель изобретения - расширение диапазона измерения,На фиг. 1 изображена принципиаль, ная схема интерферометра в случае из; мерения смещения контролируемой поверхности объекта относительно опорной поверхности на фиг.2 - то же, вслучае измерения показателя преломления и измерения изменения показателя 20преломления прозрачного тела, нафиг,З - то же, в случае измерения изменения длины объекта,Интерферометр содержит источник 1света и дополнительный источник 2 25света, расположенные таким образом,чтобы оптические оси лучей от этихисточников пересекались на поверхности полупрозрачного зеркала 3, установленного так, чтобы его поверхность совпадала с биссектрисой углапересечения оптических осей лучей отисточников 1 и 2 света, светоделитель 4 и опорное зеркало 5, расположенное на пути опорного луча такимобразом, что отраженный от него опорный луч после отражения от светоделителя 4 попадает на регистрирующийузел 6.Предметное зеркало 7 закрепленолибо на контролируемой поверхности,смещение которой требуется определить(фиг,1), либо на объекте 8, изменениедлины которого требуется определить(фиг,З), либо закреплено неподвижно45при измерении показателя преломленияпрозрачного тела 9 или измерения изменения показателя преломления прозрачного тела 9 (фиг.2) таким обра зом, что предметный луч после прохождения через светоделитель 4 попадаетна регистрирующий узел 6.Интерферометр работает следующимобразом.Луч света от источника 1 света сдлиной волны Ъ, и луч света от дополнительного источника 2 света сдлиной волны % падают на полупрозрачное зеркало 3, после которого их оптические оси оказываются совмещенными в пространстве, и дальше они распространяются в виде единого луча, содержащего оптическое излучение двух неравных между собой частот. Этот луч расщепляется светоделителем 4 на два луча, один из них - опорный - попадает на отражающую поверхность опорного зеркала 5, другой - предметный - но- падает на отражающую поверхность предметного зеркала 7Отраженные от зеркал 5 и 7 опорный и предметный лучи попадают на светоделитель 4, После смещения на светоделителе 4 опорный и предметный лучи интерферируют. Интерференционную картину наблюдают с помощью регистрирующего узла 6,В случае измерения смещения контролируемой поверхности (фиг,1) или измерения изменения длины объекта 8, связанного с зеркалом 7 (фиг,З),разность хода интерферирующих лучей изменяется и происходит смещение интерференционной картины. По величине этого смещения можно рассчитать искомые величины по известной методике,При измерении изменения показателя преломления прозрачного тела 9 (фиг,2), через которое проходит предметный луч, разность хода опорного и предметного лучей изменяется за счет изменения оптической длины пути предметного луча, прошедшего через исследуемое тело 9. При измерении показателя преломления прозрачного тела 9 (фиг.2) разность хода опорного и преДметного лучей изменяется за счет изменения оптическойдлины пути предметного луча при отсутствии и наличии исследуемого прозрачного тела 9.Вследствие того, что и в опорном, и в предметном лучах присутствует оптическое излучение двух неравных между собой длин волн Я, и ЪРезультирующая интерференционная картина, наблюдаемая с помощью регистрирующего узла 6, оказывается промодулированной по интенсивности низкой пространственной частотой, интерференционные полосы становятся различными по интенсивности, что позволяет проводить измерения в наперед заданном более широком диапазоне исследуемых величин, Область однозначного определения исследуемых величин определяется величиной пространственного периода огибающей интерференци з 13977 онной картины, которая зависит от соотношения между длинами волн основного и дополнительного источников света,5Формула изобретенияИнтерферометр для измерения линейных величин и показателя преломления, содержащий последовательно установленные источник света и свето- делитель для деления излучения на два луча, опорное зеркало, расположенное на пути прошедшего через светоделитель луча, предметное зеркало, распо ложенное на пути отраженного от светоделителя луча, и регистрирующий узел, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения диапазонаизмерения, он снабжен полупрозрачнымзеркалом, расположенным между источником света и светоделителем, и дополнительным источником света с длиной волны Ъ, определяемой из соотношения Б М где Ф - длина волны основного источника света,В - целое число,установленным перед полупрозрачнымзеркалом так, что его оптическая осьперпендикулярна оптической оси основного источника света,

Смотреть

Интерферометр для измерения линейных величин и показателя преломления