Interferómetro láser de tipo seguimiento para objetos con grados de libertad de rotación.

Interferómetro láser de tipo seguimiento, que consta de:

a) una fuente de luz coherente que emite un haz,

por ejemplo un láser (homodino o heterodino) (1);

b) una óptica de interferómetro (2) con el fin de dividir el haz de láser (1) en dos partes con polarización ortogonal para formar un módulo interferómetro láser (3);

c) una superficie de referencia plana (5), dos placas retardadoras de cuarto de onda (4, 6), una esfera reflectante (8) o un cilindro reflectante, un divisor de haz no polarizador (9), dos polarizadores (10, 12) y dos detectores (11, 13), en la que los dos haces se propagan como sigue:

i. un haz es reflejado por la superficie de referencia plana (5) pasa dos veces por la primera placa retardadora de cuarto de onda (4) en el trayecto de vuelta al módulo de interferómetro (3), lo que hace girar la polarización del haz en 90 grados, por lo que este haz se transmite entonces por la óptica de división del haz (2);

ii. el otro haz es proyectado por la óptica de imágenes (7) en la esfera reflectante (8) o el cilindro reflectante que es la segunda superficie de referencia de la instalación, con lo que durante su propagación pasa dos veces por la segunda placa retardadora cuarto de onda (6) y por lo tanto hace girar la polarización del haz en 90 grados, por lo que este haz es reflejado entonces por la óptica del interferómetro (2) produciendo que los dos haces de salida del interferómetro tengan ahora una polarización diferente lo que hace distinguibles a los haces;

iii. los dos haces se reúnen por la óptica del interferómetro (2) de manera que los haces combinados tienen polarización distinta, lo que requiere opcionalmente placas retardadoras adicionales dependiendo de la realización concreta de la disposición óptica del interferómetro;

iv. para el análisis, el haz de salida combinado se divide en dos partes por el divisor de haz no polarizador (9) y se mide en los dos detectores de la siguiente manera:

v. una parte del haz de salida combinado dividido se envía a través del primer polarizador (10) que está alineado de tal manera que los dos componentes de polarización se transmiten aproximadamente igual, en donde los haces interfieren;

vi. el modelo de interferencia es detectado por un detector de interferencia (11), por el que esta señal corresponde a la medida diferencial de la superficie reflectante plana (5) y la esfera reflectante (8) en la dirección longitudinal del haz de láser de origen donde una resolución interferométrica es alcanzable hasta el nivel subnanométrico;

vii. la otra parte del haz de salida combinado dividido se envía a través del segundo polarizador (12) que está alineado de tal manera que sólo el haz que se reflejó por la superficie esférica (8) se transmite, en el que una medida de la posición de este haz se lleva a cabo mediante un detector sensible a la posición unidimensional 1D o un detector sensible a la posición bidimensional 2D (13).