Способ определения перемещения светового поляризованного луча

Союз Советских Социалистических Республикисимое от авт. свидетель ено 26.И.1970 Жз 145 МПК б 02 Ь 27 26-25) Комитет п оритет ам изобретении и открытипри Совете МинистровСССР УДК 535 568(0 етень35 публиковано 19.Х 1.1971. а опубликования описа Авторыизобретения А, Коро. Ф, Мартынов и явител ричем чо и луча на светового еты, Это ктронных рерывного окой разно зи сияю ие с присоединением заявкиСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ П ПОЛЯРИЗОВАИзобретение относится к области прикладй оптики, в частности к инженерной геодеи, использующей лазерные геодезические инструменты,В связи с широким внедрением лазерных 5 генераторов в инженерную геодезию возникает проблема измерения смещения луча в плоскости, поперечной направлению его распространения, Малый угол расходимости лазерного луча принципиально позволяет полу чать очень высокие точности таких отсчетов на довольно больших расстояниях. При визуальном наблюдении точность отсчетов составляет около -1-15 мм на расстояниях до 700 м.Известные методы автоматического контро ля положения луча (следящие системы, дискретные многоэлементные устройства и др,) не дают требуемой точности в связи с инерционностью отрабатывающих узлов, либо в связи с дискретностью фоточувствительных 20 входных зрачков, При установке таких систем на движущихся объектах (бульдозерах, земснарядах, путерихтовочных машинах и т. п.)возникают значительные ошибки и пропуски отсчета в определении положения относитель но луча, Такие же ошибки наблюдаются, если объект неподвижен, а луч перемещается.По предлагаемому способу перед приемником света устанавливают кювету переменной толщины, изготовленную из вещества, вра ЕМЕ 1 ЦЕНИЯ СВЕТОВОГОГО ЛУЧА щающего плоскость поляризации, п углу поворота плоскости поляризаци выходе из кюветы судят о смещении луча относительно приемника кюв позволяет создать ряд оптико-эле безинерционных систем для неп определения положения луча с выс решающей способностью.На чертеже показаны схемы, по предлагаемый способ. Поляризованный световой луч Л 1 (в частности луч газового лазера), пройдя защитную систему 1, которая предохраняет устройство в целом от посторонних засветок и выполняется в виде интерференционного светофильтра или поляроида, попадает на прозрачную грань (катет) кюветы 2, заполненной веществом 3, вр ащающим плоскость поляризации. После прохождения этого вещества луч проходит сквозь вторую прозрачную грань 4 (гипотенузу).Далее любым известным способом (линзой, зеркалом) свет фокусируется на фотоприемник 5, перед которым установлен поляроид- анализатор 6. Плоскость поляризации анализатора любым известным способом (механически илп электрически) качается в пределах от 0 до 90 по отношению к той плоскости поляризации, которую имеет первичный луч Л,.321780 оставитель В. ЗверевТехред А. Камышникова рректор О. Тюрина дактор Н. Корченк ад, 17 Тираж 473 з 39/1 Подписное ипография, пр. Сапунова, 2 Этот угол поворота определяется при помощи анализатора по максимуму сигнала на фотоприемнике.Максимальный сигнал с фотоприемника и сигнал о соответствующем повороте плоскости поляризации анализатора подаются на регистрирующее устройство 7. Если луч перемещается по катету кюветы и занимает положение, например, луча Ла, то это отражается на регистрирующем устройстве в виде нового отсчета угла поворота поляризации, так как луч Ла проходит большую толщину вещества в кювете, чем луч Л,. Теперь достаточно прокалибровать все устройство в единицах перемещения луча вдоль катета по углу поворота плоскости поляризации анализатора, и схема готова к измерениям.Кювета может быть выполнена в виде треугольника с прямоугольными гипотенузой и катетом (см. вариант а). Соблюдение этого условия не обязательно, Для изменения разрешающей спосооности на определенных участках кюветы допустимо отклонение от прямой линии. Можно, например, сделать кювету с гиперболической или параболической кривой вместо прямолинейной гипотенузы или катета (см, варианты б, в, г), Тогда отчет уровня будет происходить в том масштабе, каким характеризуется возрастание оптической длины пути луча внутри кюветы. Таким образом, главным фактором является переменная толщина вещества, вращающего плоскость поляризации на пути принимаемого све.тового луча,Предлагаемый способ позволяет делать непрерывный отсчет положения луча, так как5 нет набора дискретных фотоприемников, итакже обеспечивает проведение практическибезинерционного отсчета, так как нет никакихдвижущихся частей механической следящепсистемы. Точность метода такова, что дает10 возмо кность определять минимальные перемещения луча (не более 1 см), а это соответствует повороту плоскости поляризации на1+1,5 для растворов самых распространенных веществ (сахар, кодеин и т. д.). Разре 15 шающую способность метода легко изменить,подбирая ту или иную концентрацию веществав кювете, угол наклона гипотенузы к катету икачество изготовления поляроида-анализатора,20 Предмет изобретенияСпособ определения перемещения световогополяризованного луча относительно фоточувствительного отсчетного устройства, реагирующего на это перемещение, отличающийся тем,25 что, с целью обеспечения непрерывности отсчетов, перед приемником света устанавлива.ют кювету переменной толщины, изготовленную из вещества, вращающего плоскость по.ляризации, при этом по углу поворота плоско30 сти поляризации луча на выходе из кюветысудят о смещении светового луча относительноприемника кюветы,