Optická a elektronická soustava laserového interferometru pro měření délek v řádu jednotek metrů

0580429 - ÚPT 2024 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Řeřucha, Šimon - Holá, Miroslava - Lazar, Josef - Číp, Ondřej - Mikel, Břetislav
Optická a elektronická soustava laserového interferometru pro měření délek v řádu jednotek metrů.
[Optical and electronic system of a laser interferometer for measurement lengths in the metre range.]
Interní kód: APL-2023-10 ; 2023
Technické parametry: Rozsah měření >3 m, rozlišení měření 10pm, šum 0.12nm @ 10ms, šířka pásma detekce interferenčního signálu >1MHz, typ detekce: homodynní, přepočtená rychlost pohybu >35 mm/sec, relativní nejistota určení indexu lomu 0,21ppm, vlnová délka 633nm, relativní stabilita optické frekvence <0,025ppm @ 1hodina, absolutní určení vlnové délky <0,01 ppm.
Ekonomické parametry: Funkční vzorek realizovaný při řešení grantu, s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Mgr. Šimon Řeřucha, Ph.D., res@isibrno.cz.
Grant CEP: GA TA ČR(CZ) FW03010687
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: laser interferometer * dimensional metrology * inner dimension measurement * refractometer * homodyne interferometry * metre scale dimensional measurement
Obor OECD: Electrical and electronic engineering

Základ měřicí soustavy tvoří unikátní uspořádání optické soustavy kalibračního interferometru, které umožňuje odměřovat vnitřní rozměry součástí. Optické uspořádání, zahrnující polarizační dělič, dvojici koutových odražečů a sadu vlnových zpožďovačů, je doplněno vstupní polarizační filtrací pro snížení šumu při měření dlouhých vzdáleností. Elektronická soustava zahrnuje zejména přesné napájení pro optoelektronický detekční systém, modul pro vyhodnocení interferogramů (homodynní přijímač) a jednotku pro měření parametrů prostředí (teplota, tlak, relativní vlhkost). Volitelnou součástí soustavy je frekvenčně stabilizovaný laserový zdroj, založený na polovodičové technologii DBR, který umožňuje pracovat s vyšším výkonem a lepší frekvenční stabilitou než běžné plynové lasery, což je žádoucí pro měření větších vzdáleností.

The measuring system is based on a unique arrangement of the optical system of the calibration interferometer, which allows the measurement of the internal dimensions of the components. The optical arrangement, including a polarisation divider, a pair of corner reflectors and a set of wave retarders, is complemented by input polarisation filtering to reduce noise in long-distance measurements. The electronic system includes, in particular, a precision power supply for the optoelectronic detection system, a module for evaluating interferograms (homodyne receiver) and a unit for measuring environmental parameters (temperature, pressure, relative humidity). An optional part of the system is a frequency-stabilized laser source based on DBR semiconductor technology, which allows it to operate with higher power and better frequency stability than conventional gas lasers, which is desirable for measuring larger distances.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0349203