APPARATUS FOR CONTACTLESS PHOTOELETRIC MEASUREMENT OF THE SPEED OF OBJECTS MOVING IN A SPACE

Abstract: 1. A device for the non-contact photoelectric measurement of the velocity of objects moving in an object space, having - a source (1) of optical radiation for the generation of a linearly polarized coherent pencil (2) of rays of measuring light, - a beam-divider (24, 25, 10) for splitting up the pencil of rays of measuring light into at least one pair of differently polarized partial beams (6, 7), the frequencies of which are in a predetermined relationship ; - first optical devices (9, 11-14) by which the two partial beams of the at least one pair are caused to intersect in the object space ; - associated with the partial beams of the at least one pair, in every case one pair of photoelectric receivers (23) ; - second optical devices (13, 14, 19) for the projection in every case of one part of the portions of each one partial beam diffused from the object in a predetermined direction, onto in each case one of the receivers associated with the pair of partial beams ; - means (19) of matching the directions of polarization of the portions of radiation originating from different partial beams and arriving at any time at one receiver ; - evaluation devices for the determination of the velocity of the object from the beat frequencies resulting at the receivers ; characterized in that - the beam-divider comprises two gratings (24, 25) arranged in the pencil (2) of rays of measuring light one behind the other and parallel with one another, which have different alignments of the grating lines and through which two pairs of partial beams lying in different planes are generated ; - means are provided for moving the gratings (24, 25) at frequencies (81, 82) which differ from one another, and which are considerably higher than frequencies corresponding with the motions of the object ; - in the evaluation devices means are provided for demodulating the motion frequencies.

Description: Verfahren und Anordnung zur Erzeugung elektrischer Wechselsignale, die in definiertem funktionellen Zusammenhang mit der Geschwindigkeit von zumindest teilweise elektromagnetische Wellen streuenden Oberflächen stehen. In der Prozessmesstechnik benötigt man oft die Information über Objektbewegungen in unterschiedlichen Freiheitsgraden und Richtungen, deren berührungslose Messung bisher dadurch erschwert wird, dass die zu beherrschenden grossen Signalbandbreiten bzw. Signalfrequenzverhältnisse nur mit erheblichem elektronischen Aufwand bewältigt werden können oder dass bei Verwendung von kohärentem Licht die Messunsicherheit durch Störlichtinterferenz besonders in der Form von Specklemodulation zu gross wird (z.B. Ver fahren nach Patentschrift 1673403). Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei dem zur Beleuchtung elektromagnetische Teilwellen mit festen Phasen- oder Frequenzbeziehungen auf das Messobjekt gesendet werden, die nicht interferenzfähig sind und bei dem die zur Signalerzeugung verwendeten elektromagnetischen Wellen vor mindestens einem Detektor durch geeignete physikalische Hilfsmittel interferenzfähig gemacht werden. Diese Erfindung sei erläutert am folgenden Anwendungsbeispiel, das sich auf ein Gerät zur Bewegungsmessung bezieht, das mit Hilfe des Dopplereffektes arbeitet. (Müller Pouilliets, Lehrbuch der Physik, 11. Auflage, Band 2, Optik 1, S. 73 ff). Eine photoelektrische Bewegungsmessung kann darauf beruhen, dass zwei oder vier Laserstrahlen mit fester Winkelbeziehung auf ein Objekt gerichtet werden. Das am Objekt gebeugte oder gestreute Licht enthält über eine Frequenzverschiebung die Information über die Objektgeschwindigkeit. Eine andere optische Anordnung besteht in der Einstrahlung auf das Objekt und die Beobachtung von Licht, das in zwei Raumwinkelbereiche mit einer festen Winkelbeziehung zurückgestreut oder gebeugt ist. Das erstgenannte physikalische Prinzip wurde hier mit Erfolg angewendet. Die erprobte Technik gestattet die Messung der Bewegung von Flächenelementen in den zwei lateralen Koordinaten. Die prinzipielle Wirkungsweise der Anlage ist folgende : Die lateralen Geschwindigkeitskomponenten des Objektzieles, ein statistisches Gitter, bewirken geschwindigkeitsabhängige Wirkungen auf die Frequenz des gebeugten Lichtes. Nachgewiesen wird dieser Dopplereffekt durch die Schwebung zweier definiert frequenzverschobener phasenkorrelierter Lichtflüsse. Die Entwicklung trägerfrequenter opto-elektronischer Messverfahren und Geräte bietet den Vorteil der leichten Signaltrennung bezüglich der zwei Messkoordinaten. Die Referenzphasenmethode mit Phasenvergleich der Messsignale liefert gegenüber Amplitudenvergleichsverfahren einfache zuverlässige Signalperiodenbruchteilbildung. Darüberhinaus arbeitet das Verfahren mit hoher Auflösung und bietet bezüglich Drift und Rauschen Vorteile. Bereits bei der Objektgeschwindigkeit 0 entsteht eine Schwingungsfrequenz, die Trägerfrequenz. Aus mehreren möglichen Verfahren zur Erzeugung einer Trägerfrequenz sei die Methode mit Hilfe von schwingenden Gittern herausgegriffen. Ein Gitter für jede Koordinate wird mit Hilfe einer Bimorph- oder Multimorph-Piezokeramik zum Schwingen angeregt. Der Vorteil dieser Methode ist die relativ einfache Erzeugung einer Trägerfrequenz. Da die Trägerfrequenz hier aber immer zwischen 0 und einem maximalen Wert schwankt, muss hier für jeweils eine laterale Koordinate ein Lock-in-Verstärker eingesetzt werden. Das Gitter hat ausserdem den Vorteil, dass es auch eine definierte Strahlaufspaltung bewirkt. Es werden vier Strahlen erzeugt, jeweils zwei koplanare für eine Messkoordinate. Jedes Strahlenpaar muss zur Koordinatentrennung eine unterschiedliche Trägerfrequenz aufweisen. Sind die beiden Strahlen in einem Paar orthogonal zueinander polarisiert, so sind die Teillichtflüsse untereinander nicht interferenzfähig, so dass Störreflexe unschädlich bleiben können. Zusätzlich liefert die Erzwingung der Interferenzfähigkeit durch einen, vor den photoelektrischen Empfängern angeordneten Analysator aus diesem, falls er zwei Auslässe aufweist, Gegentaktsignale. So-können Laserschwankungen, Schwankungen der Durchlässigkeit des Strahlengangs und Specklemuster durch Subtraktion in einem Differenzverstärker unterdrückt werden. In vielen optischen Anordnungen bestimmt bei kohärenten Teilstrahlen der Durchdringungswinkel dieser Strahlen wesentliche Parameter von Mess- bzw. Beobachtungseinrichtungen; z.B. bestimmt in der Holografie der Winkel zwischen Objekt- und Referenzwelle die Gitterkonstante der erzeugten bildspeichernden Interferenzlinien. Optische Aufbauten, die mit Hilfe von Umlenkspiegeln bzw.Pr#is- men, die einem Strahlenteiler nachgeschaltet sind, den Durchdringungswinkel festlegen, sind sehr empfindlich gegenüber Winkelverlagerungen von spiegelnden Flächen, da die Winkelfehler in der Spiegeljustierung in der Strahl ablenkung verdoppelt werden (z.B. Anordnung nach US-Patent 3419330). Ausserdem muss die Ebene, in der die optimale Strahldurchdringung stattfindet, mit einem optischen Bauelement wie Hologrammplatte, Gitter oder Strahlentei ler zusammenfallen. Für viele optische Geräte wird die Anwendung wesentlich erleichtert, wenn der Geräteabstand vom optischen Bauelement bzw. Objekt und der Durchdringungswinkel unabhängig voneinander gewählt werden können, Gegenstand der vorliegenden Erfindung stndrAnoUrdhnungen, die justierunempfindliche bzw. alterungsstabile Strahldurchdringungswinkel festzulegen gestatten und dabei die Variation des Abstandes der Durchdringungsfläche durch einen einfachen optischen Abgleich ermöglichen. Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 schematisch eine Anordnung zur Er zeugung eines koplanaren Strahlen bündelpaares gemäss vorliegenden Erfindung, Fig. 3 eine grafische Darstellung zur Ab leitung des Fehlers des Aufspalt winkels ti des Strahlenteilers (Gitters). Es soll zunächst Bezug genommen werden auf die Fig.1. Lichtquelle 1 ist vorzugsweise ein Laser, um monochromatisches Licht zu erzeugen. Er sendet ein Strahlenbündel 2 aus, das durch einen Strahlaufweiter mit den Linsen 3 und 4 auf einen, an der Gitterkonstante gemessen, geeigneten Durchmesser gebracht wird. Das Linsensystem 5, 9 dient dazu, die vier Strahlenbündel, von denen jeweils ses können z.B. sein Optisch anisotrope Materialien, bzw. optisch dispergierende Elemente. Zur Erzwingung der Interferenzfähigkeit vor der Umformung in elektrische Wechselsignale sind dann entsprechend kompensierende bzw. polarisationsanal#ysierende oder retardierende Bauelemente zu verwenden. Es soll nun Bezug genommen werden auf die Fig. 2 und 3, die sich auf die Erzeugung zweier sich durchdringender Strahlenbündel 30, 30' beziehen, wobei sowohl die Lage des Durchdringungsbereiches 35 als auch der Durch dringungswinkel ° > fest einstellbar, aber kontinuierlich variabel sind. Dazu wird das einfallende parallele Strahlenbündel mit Hilfe eines Gitters, des Wirkungsgrades halber bevorzugt ein > /2-Laminarphasengitter 32, in zwei Teilstrahlen 30, 30' aufgespalten. Jeder der beiden Teilstrahlen fällt als Parallellichtbündel in das teleskopische System, sie werden in diesem, wiederum als Parallellichtbündel, in den gewünschten Durchdringungsbereich so umgelenkt, dass die Gitterebene und die mittlere Durchdringungsebene zueinander konjugiert sind. In der gemeinsamen Brennebene 36 der beiden Baugruppen des teleskopischen Systems 33, 34 wird eine Frequenzfilterung durchgeführt, so dass Streulicht und unerwünschte Beugungsordnungen des Gitters unterdrückt werden. Zur Dimensionierung eines solchen Systems lassen sich die folgenden mathematischen Beziehungen angeben. EMI5.1 EMI6.1 Mit EMI6.2 Strahlaufweitungsfaktor f Brennweite der Baugruppe 33 f Brennweite der Baugruppe 34 2 a Aufspaltwinkel zwischen 0. und 1. Ordnung 1 des Gitters 32 26 Durchdringungswinkel im Durchdringungsbereich 35 2 g Gegenstandsweite Gitter-Baugruppe 33 1 b Bildweite Baugruppe 34, Durchdringungsbereich 35 2 Wie aus (2) ersichtlich, kann der Durchdringungswinkel ob kontinuierlich eingestellt werden, wenn z,B, die Bau 2 gruppe 34 ein Varioobjekt ist. Der lineare Zusammenhang nach Gl. (3) zwischen der Gitterlage und der Lage des Durchdringungsbereichs ermöglicht eine einfache und leicht zu kalibrierende Entfernungseinstellung des Durchdringungsbereichs. Der Fig. 3 und dort angegebenen Ableitung für den Fehler des Aufspaltungswinkels A & st entnehmbar, dass der Fehler nur in zweiter Ordnung vom Einfallswinkel OL auf e den Strahlenteiler (Gitter (g)) abhängt. Patentansprüche 1. Verfahren zur Erzeugung elektrischer Wechselsignale, die in definiertem funktionellen Zusammenhang mit der Geschwindigkeit von zumindest teilweise elektromagnetische Wellen streuenden Oberflächen stehen, insbesondere zur berührungslosen photoelektrischen Geschwindigkeitsmessung in mindestens einer Messkoordinate an Oberflächen von starren oder deformierbaren Objekten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Paar von phasen- bzw. frequenzkorrelierten Teilwellen (15, 16) aus unterschiedlichen Raumwinkelbereichen fester Winkelbeziehung auf das Messobjekt (17) treffen und von dort in einen gemeinsamen Raumwinkelbereich zumindest aus einer Teilwelle durch Streuung bzw. Beugung gelangen, wobei die auf das Objekt einfallenden Wellen (15, 16) unterschiedlicher Richtung untereinander nicht unmittelbar interfe- renzfähig sind, mit einer auf den gemeinsamen Raum#qinkel- bereich der umgelenkten Teilwellen (18) wirkenden optischen Baugruppe (19), die die Interferenzfähigkeit der dberlagerten Teilwellen erzwingt und zumindest einen dieser Baugruppe nachgeschalteten EmPfänger (23), der die Schwebung der interferierenden Teilwellen in elektrische Wechselsignale umformt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teilwellen (15, 16) gleicher Frequenz auf das Objekt (17) treffen. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekent-z-e-ichnet, dass je Messkoordinate ein koplanares Paar von Teilwellen gleicher Frequenz auf unterschiedliche Teilflächen des Objektes (17) treffen. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Messkoordinate ein Paar koplanarer Teilwellen fester, jedoch paarweise unterschiedlicher Frequenzdifferenz auf das Objekt (17) treffen. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Messkoordinate ein Paar koplanarer Teilwellen variabler Frequenz mit bekannter zeitlicher und räumlicher Abhängigkeit der Frequenz auf das Objekt (17) treffen. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fehlende Interferenzfähigkeit der Teilwellen darauf beruht, dass sie paarweise orthogonal zueinander polarisiert sind. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fehlende Interferenzfähigkeit der Teilwellen darauf beruht, dass sie durch laufzeitunterschiede zeitlich inkohärent sind. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fehlende Interferenzfähigkeit der Teilwellen darauf beruht, dass sie in zeitlich gegeneinander verschobenen Impulsfolgen auf das Objekt treffen. 9. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzfähigkeit der gestreuten oder gebeugten Wellen durch mindestens ein die Polarisation beeinflussendes Element (19) erzwungen wird. 10. Verfahren nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Interferenzfähigkeit der gestreuten oder gebeugten Wellen durch mindestens ein zeitverzögerndes Element erzwungen wird. 11. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch ge

Claims: kennzeichnet, dass die Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Messkoordinaten auf einer Trennung der Wellenflüsse nach Teilflächen des Objektes beruht. 12. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Messkoordinaten auf einer Trennung der Wellen nach Raumrichtungen beruht. 13. Verfahren nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Messkoordinaten auf der Trennbarkeit der Wellenflüsse nach Polarisationszuständen beruht. 14. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Messkoordinaten auf einer zeitlichen Trennung der Wellenflüsse beruht. 15. Verfahren nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Messkoordinaten auf einer Trennung der Wellen im Frequenzbereich beruht. 16. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Quelle elektromagnetischer Wellen (1) geeigneter spektraler Leistungsdichteverteilung vor mindestens einem geometrischen oder physikalischen Strahlenteiler (24 und 25) angeordnet ist, der mindestens zwei Teilwellen (6, 7), denen unterschiedliche Richtungen zugeordnet sind, erzeugt und dass diesen Strahlenteilern geometrische Strahlführungsmittel (9, 11, 12, 13, 14) so nachgeordnet sind, dass die Wellen sich zumindest paarweise mit definierten Winkelbeziehungen im Objektraum durchdringen, und dass das im Objektraum angeordnete Objekt (17) durch seine Struktur oder künstlich erzeugte wellenbeugende bzw. wellenstreuende Eigenschaften die Richtung der elektromagne tischen Wellen verändert und dass ein wellensammelndes Element (13, 14, 22) nachgeordnet ist, das aus einem definierten Raumwinkelbereich die Wellen, die mit dem Objekt in Wechselwirkung waren, konzentriert und dass ein optisches Bauelement (19) so nachgeordnet wird, dass durch Interferenz eine Demodulation der den elektromagnetischen Wellen durch die Objektbewegung aufgeprägten Signale erzwungen wird, und dass zumindest ein nachgeordneter optischelektrischer Umformer (23) zur Objektbewegung korrelierte Signale erzeugt, und dass eine signalverarbeitende elektronische Baugruppe nachgeordnet ist. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle elektromagnetischer Wellen ein Laser, eine Spektrallampe, Gasentladungslampe oder ein Festkörperstrahler ist. 18. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Strahlenteiler ein Fresnel'sches BI Prisma, ein Fresnel'scher Doppelspiegel oder ein Biet' sches Linsenpaar ist. 19. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Strahlenteiler ein akusto-optischer Modulator, ein statisches oder dynamisches Phasengitter, eine Vielfachschichten-Anordnung, ein polarisierender Strahlenteiler, wie Wollaston-Prisma oder Nicol'sches Prisma, oder eine Anordnung aus teildurchlässigen Schichten ist, wie sie bei Strahlenteilerwürfel und Köster'schem Prisma vorhanden sind. 20. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenführungsmittel und wellensammelndes Element alle dioptrischen, kata-optrischen und kata-dioptrischen Bauelemente einsetzbar sind. 21. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauelement (19) ein polarisierender Strahlenteiler ist, dessen Hauptschnitt 450 zu den Hauptschwingungsrichtungen (18) orientiert ist. 22. Optische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung von zumindest einem sich durchdringenden aus zumindest einem Primärstrahl abgeleiteten koplanaren Paar von Strahlenbündeln mit für die jeweilige Wellenlänge vorgegebener fester Winkelbeziehung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein physikalischer Strahlenteiler (32) den Primärstrahl (38) derart in Teilbündel (30, 30') aufspaltet, dass die Lagedifferenz der erzeugten Teilstrahlen nur in 2. Ordnung vom Einfallswinkel de auf den Strahlenteiler abhängt (Fig.2) und dass diese Teilbündel durch ein teleskopisch abbildendes System (33, 34) so in die Durchdringungsebene (35) geführt werden, dass diese zumindest annähernd konjugiert zur Ebene der strahlenteilenden Bauelemente (32) liegt. 23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenteiler im Beleuchtungsstrahl ein Wollastonprisma angeordnet ist. 24. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenteiler im Beleuchtungsstrahl ein Gitter angeordnet ist. 25. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlaufspaltende doppelbrechende optische Bauelement (32) aus gegeneinander in feste Positionen justierbaren Teilen besteht, die unterschiedliche Lagen der optischen Achse aufweisen. 26. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass gegeneinander in der Teilungsebene verdrehbare unmittelbar hintereinander mit parallelen Teilungsflächen angeordnete Gitter für die Strahlteilung mit der resultierenden Moiregitterkonstante wirksam werden. 27. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 24, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gitter zur Erzeugung von in mehreren Ebenen verlaufenden Strahlen ein Kreuzgitter ist. 28. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von in zwei Ebenen verlaufenden Teilbündelpaaren zwei Kristallteilpaare mit unterschiedlicher Winkellage der optischen Achsen so hintereinander angeordnet sind, dass die virtuellen Strahlaufspaltungspunkte zusammenfallen, und dass zwischen den beiden Prismen jeder der ersten aufgespalteten linear polarisierten Strahlen durch einen Phasenschieber in zirkular polarisiertes Licht verwandelt wird. Krug, Rienitz, Schulz: Beiträge zur Interferenzmikroskopie - Akademie Verlag Berlin 1961, S. 109). 29. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Baugruppen des teleskopischen Systems (33, 34) variable Brennweite besitzt. 30. Einrichtung nach Anspruch 22, 24, 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass in einer geeigneten Ebene des teleskopischen Systems, beispielsweise der Brennebene (36), eine Ortsfrequenzfilterung vorgenommen wird. zwei koplanar durch Gitter 24 und Gitter 25 erzeugt werden, und deren koplanare Ebenen senkrecht aufeinander stehen, in sich parallel zu machen. Der Einfachheit halber ist nur ein Strahlenpaar 6,7 für eine Messkoordinate dargestellt. Der Laser liefert linear polarisiertes Licht. Im Strahl 6 wird die lineare Schwingungsrichtung durch 0 ein A/l-Plättchen 1o um 9o gedreht. Mit 8 ist ein Doppel spalt bezeichnet. Die Position des Linsenpaares 11, 12 zwischen den Linsen 9 und 13 zusammen mit der Position der Gitter zwischen den Linsen 5 und 9 legt den Einstrahlwinkel auf das Objekt fest. Für verschiedene Objektabstände muss der Einstrahlwinkel variierbar sein. Das Fernrohr 13, 14 fokussiert die Strahlen 15 und 16 auf das Objekt 17, das sich in zwei Koordinaten lateral zur Geräteachse bewegen kann. Als Objekt sind alle Oberflächen zulässig, die die Polarisationsrichtung nur wenig beeinflussen, wie z.B. Metall. Das zurückgestreute oder gebeugte Licht wird wieder durch das Fernrohr 13, 14 gesammelt und läuft auf einen polarisierenden Strahlenteiler 19, dessen Hauptschnitte 450 zu den Hauptschwingungsrichtungen 18 orientiert ist. Aus den beiden Ausgängen erhält man die beiden senkrecht zueinander polarisierten Strahlen 20 und 21, in denen jeweils eine Komponente von Strahl 15 und 16 steckt. Das Licht wird von den Linsen 22 auf Fotodetektoren 23 fokussiert. Bei Bewegung von 17 erhalten wir dann auf den Photodetektoren ein Gegentaktsignal.' Setzen wir jetzt die beiden Gitter 24 und 25 mit unterschiedlichen Frequenzen 91 und Vl t die wesentlich höher als die den nachzuweisenden Objektbewegungen entsprechenden Frequenzen sind, in Schwingungen, so erhalten wir schon bei unbewegtem Objekt 17 Gegentaktsignale. Die den Gitterschwingungen zugeordneten Signalfrequenzspektren werden unter Bezug auf die Gitterbewegungsfrequenzen elektronisch demoduliert. Die durch die Objektbewegung veränderten Signalfrequenzspektren liefern demoduliert die Signale, die die Objektbewegung beschreiben. Die erfindungsgemässe Anordnung lässt zahlreiche Varianten zu : So kann als Quelle elektromagnetischer Wellen 1 ausser einem Laser ein gepumpter quantenoptischer Oszillator, eine Halbleiter-Strahlungsquellet die auf thermischer Basis oder durch Lumineszens arbeitet, oder auch eine thermische Strahlungsquelle, wie Spektrallampe, Gasentladungslampe, verwendet werden. Als Strahlenteiler kommen geometrische und physikalische Strahlenteiler in Frage. Als physikalische Strahlenteiler eignen sich akusto-optische Modulatoren, statische oder dynamische Strahlenteiler, wie Wollaston-Prisma oder Nicol'sches Prisma und teildurchlässige Elemente oder Schichten, wie sie bei Strahlenteilerwürfel und Köster'schem Prisma vorhanden sind, wellenbeugende periodische Strukturen in Verbindung mit Ortsfrequenzfilterung und polarisationsabhängige Teiler, wie doppelbrechende oder dünnschichtige Elemente. Als geometrische Strahlenteiler sind das Fresnel'sche BI Prisma, der Fresnel'sche Deppelspiegel und das Biet'sche Linsenpaar geeignet. Die geteilten Wellen können mit Hilfe strahlumlenkender optischer Bauelemente 9, 11, 12, 13, 14, wie Linsen, ebene und gekrümmte Spiegel oder Prismen, auf das Messobjekt gelenkt werden. Allgemein kommen als Strahlenführungsmittel 9, 11, 12, 13, 14 und wellensammelnde Elemente 13, 14, 22 alle dioptrischen, kata-optrischen und kata-dioptrischen Bauelemente in Frage. Für den Fall, dass die Teilwellen zunächst interferenzfähig sind, lässt sich durch zusätzliche Anordnung geeigneter Bauelemente lo, wie die Polarisation oder die zeitliche Kohärenz beeinflussende, die Interferenzfähigkeit unterdrücken. Die

Inventors: CHRESTIN, DIRK, DIPL.-PHYS., HOCK, FROMUND, PROF. DR.-ING., RINGER, KURT, DIPL.-PHYS., ULBERS, GERD, DIPL.-PHYS.
Applicants: MESSMETALLURGIE GMBH
Application year: 1980
Main classification: G01P3
IPC codes: G01P3, G01P5, G01S17