Digital control of beams position in high-resolution interferometer for calibration of precise length sensors

0316646 - ÚPT 2009 IT eng A - Abstract
Číp, Ondřej - Šmíd, Radek - Buchta, Zdeněk - Čížek, Martin - Lazar, Josef
Digital control of beams position in high-resolution interferometer for calibration of precise length sensors.
[Číslicové řízení polohy svazků v interferometru s vysokým rozlišením pro kalibrace přesných délkových senzorů.]
NanoScale 2008 - 8th Seminar on Quantitative Microscopy (QM) and 4th Seminar on Nanoscale Calibration Standards and Methods. Torino: Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, 2008. s. 44. ISBN N.
[NanoScale 2008. 22.09.2008-23.09.2008, Torino]
R&D Projects: GA AV ČR IAA200650504; GA MŠMT(CZ) LC06007; GA MŠMT 2C06012; GA ČR GA102/07/1179; GA MPO 2A-1TP1/127; GA MPO 2A-3TP1/113; GA MPO FT-TA3/133
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20650511
Keywords : high resolution interferometry * nanometrology
Subject RIV: BH - Optics, Masers, Lasers

In metrology applications of laser interferometers like a scale calibration of capacitive or inductive sensors, strictly linear positioning of the measuring mirror of the interferometer is necessary. It is maintained usually by a stage, which is based on principle of linear guide ways with ball carrier bearings. But possible imperfection of guides of the travel stage can cause deviations of the mirror plane from the right angle to the axis of traveling. Mentioned angle deviations lead to distortion of interference fringes in the output of the interferometer and by other words it causes non-linearity of the interferometer scale. We present a method, which eliminates the problem by a special configuration of the interferometer and continual monitoring of spatial position of beams in the interferometer when the mirror is positioned. It works with condition that the mirror can be slightly tilted by piezoelectric actuators in servo-loop mode with respect to detected spatial position.

V metrologických aplikacích, ve kterých se provádí kalibrace kapacitních či indukčnostních snímačů, je nutné zaručit přísně rovnoběžné polohování měřicího zrcadla interferometru. Toto se zajišťuje zejména polohovacím stolkem jehož posuv využívá přesných lineárních vedení na bázi kuličkových převodů. Přesto případné osové odchylky těchto vedení mohou způsobit nepatrný náklon roviny zrcadla od kolmice k ose vedení. Tato, i velmi nepatrná úhlová odchylka však může způsobit zkreslení průběhu interferenčního proužku na výstupu interferometru, což v konečném důsledku způsobí nelinearitu stupnice interferometru. Představujeme metodu, která eliminuje uvedený problém zvláštním uspořádáním laserového interferometru a kontinuálním sledováním prostorové pozice laserových svazků, které dopadají na měřicí zrcadlo interferometru. V případě, že detektory indikují odchylku od stanoveného místa dopadu, pomocí piezoelektrických měničů je měřicí zrcadlo naklopeno do správné polohy.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0166504