Читать реферат по математике: "Принципы измерения расстояний и линейных перемещений" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

рой лежит в плоскости чертежа, вносит в интерферометр, образован-

ный светоделительной призмой-куб 2 и отражателями 4, разность

ГРХ, равную ? /4, для составляющих излучения лазера параллельной и

перпендикулярной плоскости чертежа. Поляризационная призма-куб 6

разделяет эти составляющие. В результате интерференционные сигна-

лы I1 и I2 на фотоприемниках 6 сдвинуты по фазе на ?/2.

Информационный спектр сигналов (3) содержит постоянные сос-

тавляющие I10 и I20. Подобные ЛИС называют системами без переноса

спектра сигнала или системами "постоянного тока".

Метод счета полос на основе квадратурных интерференционных

сигналов не ограничивает скорость изменения и максимальное значе-

ние диапазона измеряемых расстояний. Время измерения в ЛИС, рабо-

тающих на основе этого метода, определяется только пропускной

способностью электронного тракта и может составлять сотые доли

микросекунды (скорость счета полос 100 МГц), что при дискpете ?/4

соответствует скорости приращения ГРХ 16 м/с. Измеряемые расстоя-

ния превышают десятки метров. Минимальную погрешность измерения

расстояния определяет дискрета счета, чаще всего равная??/8.

2.2 Интерферометр со счетом полос на основе частотной модуляции

На рис. 3а приведен пример схемы ЛИС. Двухчастотный лазер 1

излучает две волны с частотами ?1 и ?2, одна из которых поляризо-

вана параллельно, а другая - перпендикулярно плоскости чертежа.

Светоделитель 2 отклоняет часть излучения каждой частоты для фор-

мирования опорного сигнала I0. Поляризационная призма-куб 3 раз-

деляет составляющие излучения разных частот и направляет их в

разные плечи интерферометра. Пластины ?/4 - позиция 7, оптические

оси которых составляют угол 450 с плоскостью чертежа, меняют сос-

тояние поляризации дважды прошедших пучков на ортогональное. По-

ляризационная призма-куб 3 обеспечивает суперпозицию пучков,

возвращенных отражателями 4 и 5, в направлении I1. После поляри-

заторов 6, ось пропускания которых составляет угол 450 с плос-

костью чертежа, в результате интерференции пучков с разными час-

тотами образуются опорный I0 и измерительный I1 сигналы биения.

Поскольку номенклатура двухчастотных лазеров и значения раз-

ности частот, которые они обеспечивают, ограничены, в качестве

источника излучения часто используют одночастотный лазер, сдвигая

частоты ортогональных составляющих его излучения акустооптически-

ми модуляторами, которые устанавливают на входе, выходе или в од-

ном из плечей интерферометра . В этом случае опорный сигнал

I0 может быть получен непосредственно из модулирующих сигналов,

подаваемых на акустооптические модуляторы.

Частота частотной модуляции, аналогично частоте фазовой модуляции, ограничивает время измерения . Однако при использовании акустооптических модуляторов она может быть установлена достаточно большой, чтобы этим ограничением можно было пренебречь. Тогда время однократного измерения фазы определяется временем задержки фазоизмерительного устройства и составляет для современных ЛИС около 10 мкс .

Так как ЛИС на основе частотной модуляции обеспечивают время измерения на порядок меньше, чем ЛИС на

Похожие работы