Устройство для измерения градиентов показателя преломления

9 1 О П и с А Н и Е д 75474ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 10,05,76 (21)2358887 у 26 25 (51) М, Кл,с присоединением заявки23) Приоритет43) Опубликовано 05.10,77. Бюллетень ЛЪЗ45) Дата опубликования описания 15.11.77 ооудврственныи комитСовета Министров СССао делам изооретенийи открытий 53) УДК 535.411(71) Заявител Институт экспериментальной метеороло(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТОВ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ Изобретение относится к оптико-интерференционным устройствам и может быть использовано для исследования материалов, прозрачных неоднородностей в оптике атмооферы, аэро- и гидромеханике, при изучении 5 распространения лазерного излучения в поглощающих средах в оптическом приборостроении путем измерения показателя преломления.Известны теневые устройства аналогич О ного назначения, содержащие источник зондирующего излучения и приемную систему, измеряющую угловое смещение зондирующего пучка, возникающее из-за наличия гра диентов показателя преломления 1 Ц.15Однако эти устройства с низкой точностью измерений требуют применения высокськачесгвенных оптических элементов, исправленных на различные виды абераций.Указанные недостатки устранены в уст 20 ройствах, использующих явление интерференции света.Известно также устройство для измерения градиентов показателя преломления, содержащее источник света, двухлучевой 25 интерферометр и блок регистрации интерференциоиных полос 2. В устройстве одиниз лучей интерферометра проходит черезисследуемую среду и блок регистрации,измеряющий разность фаз интерферируюших лучей, по которой и судят о величине градиентов и которые пропорциональны отношениюразности фаз к расстоянию между пучками.Известное устройство обладает низкойпомехоустойчивостью, поскольку разнесенные на различные расстояния оптическиеэлементы, особенно при изучении протяженных сред, при наличии даже незначительныхвибраций, приводят к паразиткой модуляцииразности хода, снижают точность и затрудняют измерение,Целью данного изобретения являетсяувеличение помехоустойчивости измерений,Указанная цель достигается тем, чтов известном устройстве дляизмерения градиентов показателя преломления, содержащемисточник света, двухлучевой интерферометри блок регистрации интерференционных полосустановлены интерферометр с числом отражений лучей одинаковой четности блок ре575474 чЫ т) ЬА= - рси по х луча. Составитель А. МТехред И, Климка едев редакторЗаказ 401 орректор, .М, Не ванова ЦНИИ Тираж 907 Государстве одпис кое Совета Минитров ССС ого комитет по де 5, Москва, м изобретении и открыти К, Раушская наб., д,5 илнал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Про тная,гистрации ширины интерференционных полос, выполненный в виде диссектора с частотомером, работающим а режиме измерении периода, и узел управления, синхронизируюший работу указанного блока регистрации.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник света 1, интерферометр 2 с числом отражений лучей одинаковой четности, например типа Жаме на, исследуемую среду Э, отражающее зеркало 4, диссектор 5, частотомер 6 и узел синхронизации 7.Устройство работает следующим образом, Пучок света от источника 1 попадает 15 в интерферометр Жамена 2, причем один из лучей проходит через исследуемую среду 3, Далее интерференционная картина с помощью зеркала 4 направляется на диссектор 5. Период сигнала с диссектора изме ряется частотомером 6, работающим в режиме измерения периода. Узел синхронизации 7 синхронизирует работу диссектора и частотомера.В отсутствие градиентов показателя преломления угол Ымежду интерферируюшими лучами и, следовательно, ширина полос Мц и период выходного сигнала То определяются клиновидностью пластин интерферометра. При появлении поперечного 30 градиента показателя преломленьядй в одном из лучей этот луч отклонится на уголЛсС от первоначального направления, причем где Я- показатель преломленияневозмущенной среды, - длина среды вдоль трассы О При этом изменится ширина полос ипериод выходного сигнала станет равнымнекоторому значению Т, причем где А - длина волны излучения,Ч - скорость сканирования,Зная ЛА., легко найти - ;М,Ьхдк = 7 у (Т ,)Таким образом, устройство позволяетувеличить помехоустойчивость измерений,поскольку угол между выходными лучамиинтерферометра с числом отражений одинаковой четности остается постоянным; аизмеряя ширину интерференционных полослегко найти расстояние между лучами и,следовательно, изменения градиента показателя преломления.Формула изобретенияУстройство для измерения градиентовпоказателя преломления, содержащее источник света; двухлучевой интерферометр иблок регистрации интерференционных полос,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюувеличения номехоустойчввости измерений,в нем установлены интерферометр с числомотражений лучей одинаковой четности, блокрегистрации ширины интерференционных полос, выполненный в виде диссектора с частотомером, работающим в режиме измеренияпериода, и узел управления, синхронизирующий работу указанного блока регистрации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Барбарт А. М, и др, Оптические измерния. "Техника, Киев, 1967, с. 256-308.2. Телешевский В. И. Гетеродинные методы лазерной интерферометрии на основеакустической модуляции света. Измерительная техникй",1, 1975,