ГОМОДИННЫЙ КВАДРАТУРНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ. ЭКСПЕРИМЕНТ

Аннотация

В предыдущей работе [1] приведены результаты математического моделирования оптической схемы однопроходного гомодинного интерферометра перемещений с квадратурным принципом регистрации фазы. Интерферометр построен по схеме Майкельсона, а для получения квадратурных сигналов используются поляризационные оптические элементы. Интерферометр предполагается использовать в составе нового отечественного эталона килограмма на основе ватт-весов для прецизионных измерений перемещений и скорости катушки в вертикальном направлении.

В настоящей работе приведены экспериментальные исследования работы макета гомодинного квадратурного интерферометра перемещений. В данной работе в оптической схеме гомодинного интерферометра в блоке регистрации вместо поляризационного светоделителя используется обычный (неполяризационный) светоделительный кубик и два поляризатора. Это добавило дополнительные степени свободы при юстировке оптических каналов регистрации интерференционных сигналов и позволило достичь необходимый сдвиг фаз между ними 90° с точностью 0,1°. В результате этого экспериментально достигнута погрешность измерения перемещения, равная 0,2 нм.

Получены обобщенные выражения для квадратурных сигналов в случае произвольных азимутов поляризаторов в трех каналах регистрации интерференционных сигналов. Проведена теоретическая оценка точности измерений перемещения с помощью квадратурного гомодинного интерферометра и получено, что расширенная неопределенность таких измерений не превышает величины 0,3 нм.