Интерферометры лазерные

Настоящая глава посвящена описанию лазерных систем, предназначенных для измерения длин, размеров и линейных перемещений лазерных интерферометров, лазерных дифракционных измерителей размеров и лазерных анемометров, причем основное внимание уделено их промышленным применениям. [c.231]

Как уже отмечалось, измерения длин и перемещений составляют основной объем измерительных операций в машиностроении. Для указанных операций широкое применение получила новая область оптической интерферометрии — лазерная, которая развивается по двум направлениям квантовая интерферометрия и интерферометрия с лазерными источниками света. [c.231]

В последнее время началось практическое применение бесконтактного лазерного возбуждения упругих колебаний. Для приема сигналов используют пьезопреобразователи, ЭМА-приемники и оптические интерферометры. Лазерный способ излучения и приема используют, в частности, для контроля многослойных конструкций и изделий из полимерных композитных материалов. [c.231]

Информационная система робота 69 Интерферометр лазерный 68 Исполнительное устройство робота 25 Испытания роботов 20 [c.261]

В последнее десятилетие в нашей стране был опубликован ряд монографий, посвященных голографии, голографической интерферометрии и лазерной технике. Однако эта литература рассчитана на специалистов, научных работников, студентов старших курсов вузов и аспирантов. [c.3]

Спекл-интерферометрия, также как и голографическая-интерферометрия, где для освещения обычно используют лазерные источники, позволяет измерять смещения (статические и динамические) и исследовать форму оптически грубой поверхности с чувствительностью порядка длины волны света. По.этому новые интерферометрические методы можно рассматривать как перенос методов классической интерферометрии на широкий класс объектов и систем, которые находились ранее за их пределами. Спекл-интерферометрия развивалась на принципах голографической интерферометрии и базируется на спекл-эффекте, который приводит к формированию случайной интерференционной картины, наблюдаемой при рассеянии когерентного света на оптически грубой поверхности. [c.33]

Рассмотренные голографические измерительные установки используют также в качестве лазерных интерферометров, высокостабильных антивибрационных устройств для прецизионных приборов и средств измерений, чувствительных к вибрации, в том числе для средств измерений высшей точности и эталонов. [c.74]

Луч когерентного света от лазерного источника излучения / направляется на коллиматор 2, на выходе которого формируется плоская световая волна. Полупрозрачное зеркало 3 разделяет. эту волну на две, отражая часть излучения под углом 45 к оптической оси на зеркало 0 и далее на. экран 7. Прошедшая через зеркало 3 волна попадает на линзу 4, в фокусе которой установлена точечная диафрагма 6. Зеркало 5 и полупрозрачное зеркало 9 служат для совмещения первой и второй волн вдоль одной оптической оси. На. экране 7 наблюдают интерференцию обеих волн. Такая оптическая схема интерферометра представляет собой модернизированный интерферометр Маха-Цендера. [c.100]

Применение голографической и лазерной интерферометрии позволило разработать бесконтактные методы получения топограмм, имеющих высокое разрешение. Эти методы основаны на создании системы интерференционных поверхностей, пересекающих восстановленное голограммой изображение объекта либо сам объект. [c.104]

Для изучения спектрального состава лазерного излучения применяется интерферометр Фабри—Перо 15 с расстоянием между зеркалами 15 см. Коэффициент отражения диэлектрических зеркал интерферометра составляет 97%. Фотографирование интерференционной картины осуществляют с помощью камеры 17 типа [c.306]

Схема лазерного интерферометра показана на рис. 11.6. Излучение лазера / расщепляется при помощи полупрозрачного зеркала 2 на два луча один при помощи зеркала 3 направляется на рабочий участок 4, другой —при помощи зеркала 7 и полупрозрачного зеркала 5 на экран 6. Полупрозрачное зеркало 5 собирает оба луча на экран, где и наблюдается интерференционная картина. [c.224]

Принципиальная схема установки для получения голограмм ничем не отличается от лазерного интерферометра, приведенного на рис. 11.6. Разворачивая установленное под 45° полупрозрачное зеркало 5 на угол больший, чем в интерферометрическом методе, добиваются большей частоты интерференционных полос в плоскости экрана (20 полос/мм и более). [c.233]

Лазерные интерферометры для измерения расстояний [c.65]

Лазерный телевизионный интерферометр аналогичного назначения, выполненный по схеме Физо (с нормальным падением лучей на объект), имеет точность до 0,5 мкм, [c.78]

В табл. 10 приведены характеристики некоторых лазерных интерферометров для контроля плоскостности. [c.78]

Метод спекл-интерферометрии основан нз регистрации на одну и ту же фотопластинку двух изображений объекта в различных состояниях (например, исходном и деформированном) при освещении его лазерным светом. Как известно, изображение поверхности диффузных объектов в лазерном свете представляет собой своеобразную пятнистую структуру, состоящую из множества хаотически расположенных бликов (спеклов). Возникновение спекл-эффекта обусловлено усреднением диффузно-когерентных волновых полей в плоскости изображения, причем возникающая при этом интер( реи-ционная структура модулируется микрорельефом поверхности, представляющим собой случайную функцию координат. [c.79]

Перспективно для приема применение лазерных интерферометров с визуализацией колебаний больших участков поверхности. Такой способ позволяет судить о форме крупных дефектов, их взаимном расположении. [c.69]

Интерференционные измерения длин в диапазонах 200 мм, 20 м и 1 км осуществляют с помощью гелий-неоновых лазеров, обеспечивающих высокую монохроматичность, малую расходимость лучей и большую интенсивность излучения. В лазерной интерферометрии разрешающая способность в метровом диапазоне может быть до 0,1 мкм, а при специальных измерениях даже до 10"- мкм . Из сказанного выше об интерференции в промежутке между пластинами следует, что если внутренняя поверхность одной из пластин имеет какие-нибудь неровности, то наблюдаемые интерференционные полосы станут изогнутыми и их форма будет соответствовать изгибам профиля поверхности в вертикальном сечении. В частности, если внутренняя поверхность нижней пластины сферическая в пределах диапазона измерений, то интерференционные полосы имеют вид колец. Это позволяет использовать интерференционную картину для измерения малых неровностей поверхности, применяя необходимые увеличения. [c.90]

Акустический вариант теории откола [152] используется для установления зависимости напряжение — время в плоскости откола по регистрируемому экспериментально закону изменения скорости свободной поверхности с помощью различных методов, например электроконтактными [67] и емкостными датчиками, методом лазерной интерферометрии [106], фоторегистрации и др. Сложный характер поведения материала под нагрузкой, [c.215]

Неразрушающие методы контроля можно подразделить на визуальные (оптические, проникающие жидкости, лазерная голография) термические (с использованием инфракрасного излучения и жидких кристаллов) методы проникающего излучения (рентгеновские, изотопные) электромагнитные методы (вихретоковые, микроволновые, диэлектрические) и акустические методы (ультразвуковой, акустическая интерферометрия, акустическое излучение). [c.257]

Малые перемещения Датчики малых перемещений, лазерные интерферометры [c.79]

Метод громоздок, а обработка трудоемка и плохо поддается автоматизации. Однако как лабораторный метод он в ряде случаев имеет определенные преимущества по точности и экономичности перед голографией, лазерной интерферометрией, фотометрией, применением телевизионной техники и позволяет изучать такие характеристики ПР, которые затруднительно исследовать другими методами. [c.82]

Рис. 3.12. Акустический интерферометр НФЛ для интервала температур от 2 до 20 К [20]. А — смазка стайкаст В — постоянный магнит С и О — электрические экраны Е— пьезоэлектрический датчик ускорения Е — диафрагма О — акустический канал Я — поршень, на котором крепится уголковый отражатель / — германиевые термометры сопротивления / — уголковый отражатель J( — стержень, который толкает поршень Е — разделитель лучей М — подвес Я — оптическое окно О — опора Р — верхняя камера Q — подвижная труба Р — радиационный экран 5 — термометр сопротивления Т— тепловой якорь (с нагревателем) и — тепловой якорь при Т=4,2 К V — вакуумная полость W — центральная несущая труба У — лазерные лучи 2 — ванна с жидким гелием.

Экспериментальные методы, основанные на принципе трепанации - с частичной или общей механической трепанацией (разделением) элементов конструкции с использованием механических инструментальных приборов, элеюфиче-ских тензометров, твердометрии, лазерной интерферометрии. [c.336]

Интерферометры. Устройства, в которых для измерений использовано явление интерференции света, относятся к наиболее точным. Их применяют для аттестации концевых мер, калибров и образцовых деталей, В сочетании с лазерными источниками света они позволяют регистрировать изменение длины до 10" м. Промышленные интерферометры имеют окулярное, экранное или цифровое отсчетное устройство. Интерферометры выпускают в виде двух модификаций — для вертикальных (мод, 264) и горизонтальных (мод. 273) измерешиг Контактные иитер41ерометры имеют переменную цену деления (от 0,05 до 0,2 мкм) и основаны на схеме Майкельсона (рис. 5.11). В таких интерферометрах свет от источника 2 через конденсор 3 и свето-124 [c.124]

Проведя соответствующие опыты (при разных длинах плеч интерферометра Майкельсона) для красной линии кадмия к -=()Г)39 А), Майкельсон нрншел к выводу, что интерференционная картина сохраняет видимость вплоть до раз1юстн хода Ad 30 см (рис. 4.7). Это означает, что в данном случае длина когерентности составляет немногим больше 30 см. Если провести подобные опыты с одночастотными газовыми лазерными источниками, четкая интер- [c.79]

Приводимые на рис. 5.61 интерферограммы лазерной линии 6328А иллюстрируют возможность использования интерферометра Фабри—Перо для исследования модового состава излучения лазера. Если газовый лазер генерирует на двух модах (рис. 5.61,6), то на интерферограмме видны четкие двойные кольца равного наклона. Измеряя радиусы этих колец, можно определить сдвиг частот между двумя генерируемыми модами. [c.250]

В эксперименте интерферометр освещался светом неон-гелиевого лазера, излучающего одну частоту. Это позволило удалить подвижное зеркало М2 на несколько метров и продемонстрировать возможность наблюдения интерференции при столь большой разности хода, так как длина когерентности для лазерного излучения значительно больше Lkq,- 3 30 см, характерной для обычных источников света. Но очевидно, что если зеркало М2 будет передвигаться на расстояние, меньшее 1-ког ( о близко к нулю — световые пути внутри интерферометра примерно равны, Д/ изменяется в пределах нескольких сантиметров), то анало гичная интерференционная картина будет наблюдаться при освещении интерферометра светом обычного (нелазерного) источника, например спектральной линией, излучаемой газоразрядной плазмой, с шириной й/.дои В этом убеждают нас, в частности, классические опыты Майкельсона, который измерял видимость V интерференционных колец при постепенном увеличении разности хода, создаваемой перемещением зеркала М2. Но если при остановках зеркала М наблюдалась стационарная интерференционная картина, то при его движении в указанных пределах неизбежно должен возникать плавный переход от одной стационарной картины к другой, т.е. ее изменение во времени, и появится бегущая интерференционная картина. [c.396]

В настоящее время для подобных измерений используют газовые лазеры. Один из возможных вариантов опыта Саньяка, где в одно из плеч интерферометра вмонтирован газовый лазер, представлен на рис. 31.11. Вся система образует так называемый кольцевой лазер. На опыте измеряют скорость изменения интерференционной картины (в другой терминологии — частоту биений) в зависимости от угловой скорости вращения системы. Подобные устройства используют для создания лазерных гироскопов, позволяющих с большой точностью измерять проекцию угловой скорости вращения Земли и тем самым определять географическую широту в данной точке. [c.223]

Больщие перспективы открылись в последнее время при использовании в интерферометрах в качестве источника света лазеров с излучением в видимом диапазоне длин волн. Лазеры обладают высокой степенью когерентности и испускают практически монохроматическое излучение. Помимо перечисленных свойств лазерные источники света имеют высокие направленность и яркость излучения [4]. [c.223]

Лазерные измерительные интерферометры обычно строятся по двухлучевой системе Майкельсона, включающей лазер, светоделительное зеркало и два отражателя, один из которых неподвижен, а другой жестко связан с изделием (см. рис. 7, в). Отразившись от эталонного и объектного зеркал, пучки света соединяются и интерферируют. На выходе прибора с помощью фотометрического счетчика подсчитывается число полос иитерферепции, пропорциональное перемещению изделия. Погрешность ЛИ составляет не более длины волны света, излучаемого лазером (при измерениях в пределах десятков метров и более). Недостаток ЛИ — 01н0сительн0 высокая чувствительность к механическим воздействиям, что обусловило их применение, в основном, в прецизионном приборостроении, станкостроении и метрологии. Применение угловых отражателей вместо плоских зеркал существенно уменьшает чувствительность ЛИ к вибра- [c.64]

Принцип голографической интерферометрии состоит в следующем. После экспонирования и фотообработки голограмму устанавливают на прежнее место, освещают лазерным пучком и. наблюдают сквозь нее объект, также оставшийся на прежнем месте, но получивший какие-либо деформации механические, тепловые и т. д. причем оператор увидит объект, покрытый сетью интерференционных полос. Интерференционная картина в данном случае возникает в результате интерференции двух фронтов световых волн отраженного от объекта в момент наблюдения и восстановленного с голограммы предметного пучка. Интерференционные полосы являются геометрическим местом точек равных перемещений, полученных объектом. Часто метод голографической интерферометрии реализуется другим способом. Об состоит в том, что на одну и ту же пластинку двумя экспозициями Босле-довательно записываются голограммы от объекта, находящегося в исходном в деформированном состоянии. При этом суммарная экспозиция должна находиться в пределах линейного участка характеристической кривой фотоэмульсии. [c.78]

Возможности существующих методов регистрации параметров нагрузки ограничивают экспериментальные исследования волновых процессов. В настоящее время в практике экспериментальных исследований нашли применение методы, основанные на использовании емкостного датчика [107, 223] и лазерной интерферометрии [315, 316] для регистрации скорости свободной поверхности материала при выходе на нее волны нагрузки, электромагнитного датчика [97, 442] для регистрации массовой скорости за фронтом волны в неметаллах и датчиков для непосредственной регистрации давления, использующих изменение под давлением электрических параметров чувствительного элемента— изменение под давлением сопротивления манганинового проводника [117, 320], эффектов поляризации при сжатии пьезоэлектрических [365, 371] и непьезоэлектрических [311, 366] материалов и др. [c.168]

Точность конечных положений Датчики малых перемещений, контактные или бесконтактные, специальные ирнспособ-ления, лазерные интерферометры [c.79]

Скорость Датчики скорости, тахогене-раторы, лазерные интерферометры [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...