Устройство для измерения углов расходимости лазерного излучения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 155 ОЗ РЕТЕН ИСАНИ Н АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Хирд Г. Измерения лазерных параметров. М.: Мир, 1970, с. 133.Авторское свидетельство СССР Г 376851, кл. Н 01 Б 3/00, 1971, (5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ РАСХОДИМОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может ьыть использовано для измерения параметров лазерного излучения. Целью изоЬретения является увеличение числа измеряемых параметров и повышение Ьыстродействия. Устройство содержит объектив 1, телевизионную камеру 2, два пиковых 2детектора 3, 4, синхр.в :изатор 5,коммутатор 6, аналогг циФровой преобразователь (АЦП) 7, формирователь 8и телевизионный монитор 9, Измерителный объектив 1 фокусирует излучениена фотокатод камеры 2 видеосигналс которой поступает на входы пиковых детекторов 3 и 1, АЦП 7, а также синхронизатор 5, Формирователь 8импульсов формирет на экране монитора 9 картину Фокального пятна измеряемого излучения в виде ряда изоэнергетических линий, соответствующих любым заданным уровням интенсивности излучения, и высвечивает точку, соответствующую положению максимума мощности в пятне. Кроме того,устройство позволяет изменять яркостполос, заключенных между изоэнерге"тическими линиями; 1 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может Ьыть использовано для измерения параметров лазерного излучения.Целью изобретения является увеличение числа измеряемых параметрови повышение Ьыстродействия.На чертеже представлена блок-схема устройства. 10Устройство содержит измерительный оЬьектив 1, телевизионную камеру 2, два пиковых детектора 3, 4,соединенных с выходом телевизионнойамеры 2 и еинхрониэатором 5 р вход 15которого также подключен к выходутелевизионной камеры 2. Выходы пиковых детекторов 3, 4 и" синхронизатора 5 соединены с коммутатором б,Аналого-цифровой преобразователь 20(АЦП) 7 входами подключен к коммутатору 6 и телевизионной камере 2, авыходом с формирователем 8 импульсов,который соединен с телевизионныммонитором 9. Блоки 3-8 образуют логический блок.Устройство работает следующим обРазом.ИзоЬражение фокального пятна лазерного излучения фокусируется объективом 1 на видикон телевизионной камеры 2. Камера 2 вырабатывает видеосигнал, который после обработки логическим блоком выдается в виде изобраЖения изоэнергетических линий на35Экран монитора 9.Логический блок работает следующимфбразом: входной видеосигнал поступает на входы пиковых детекторов 3и,4, в них производится выделение 40и запоминание максимального значенияВидеосигнала. Синхронизатор 5 выделяет из видеосигнала гасящие кадровые импульсы, которыми попеременнопроизводится сброс накопительных элементов в пиковых детекторах и управление коммутатором 6, который коммутирует выходные сигналы с пиковыхдетекторов на вход АЦП 7,Под воздействием первого кадрового гасящего импульса пиковый детектор 3 сбрасывается и начинает накопление максимума сигнала, второй импульс сбрасывает детектор 4 и коммутатор б подключает выход детектора3 к входу АЦП 7. Детектор 3 находится в режиме хранения максимума сигнала, детектор 4 накапливает максимум, После поступления следующего импульса выход детектора 3 отключается от АЦП 7, К АЦП подключается детектор 4. Далее процесс повторяется. Управление коммутатором 6 осуществляет синхронизатор 5, Установка двух пиковых детекторов обусловлена неоЬ- ходимостью борьбы с мерцанием изображения на мониторе, которое повышает утомляемость оператора при раОоте с. установкой. Использование двух детекторов вдвое повышает быстродействие установки.Выделенное детектором и коммутатором максимальное значение сигнала поступает в качестве опорного напряжения на вход АЦП 7. На сигнальный вход АЦП поступает видеосигнал АЦП производит преоЬразование сигнала в цифровой двоичный код (производит дискретизацию сигнала по отношению к опорному напряжению). Таким оЬраэом, дискретные уровни имеют привязку к максимуму видеосигнала, а следовательно, и максимуму излучения.Формирователь 8 импульсов выделяет для отоЬражения только заданные уровни, выраженные на выходе АЦП в двоичном коде, и выраоатывает импульс видеосигнала, когда входной код совпадает с одним из заданных значений. Появление сигнала "1" на выходе Формирователя 8 вызывает на экране монитора 9 изображение короткого отрезка или точки.Сформированные таким оЬразом импульсы видеосигнала представляют собой совокупность отдельных частей изображения изоэнергетических линий,При использовании цветного монитора на экране можно сформировать цветное изображение изоэнергетических линий, линиям разной интенсивности излучения будет соответствовать определенный цветИзмерение угла расходимости лазерного излучения сводится к линейному измерению по любому выбранному направлению расстояния между точками на изоэнергетической линии одного уровня интенсивности, а угол Ы расходи- мости рассчитывают по Формуле:Оь К Йф р рад р 1 где К - калибровочный коэффициечт;Й - расстояние между точкамипересечения выЬранного сечения с изоэнергетической линией нужного уровня;Р - фокусное расстояние измерительного объектива,Формули з о Ь р е т е н и я Устройство для измерения угловЗаказ 261 Тираж 125 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 расходимости лазерного излучения,содержащее телевизионное передающееустройство и анализатор электрического сигнала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения числа измеряемых параметров и повышения быстродействия, в него дополнительно введен логический Ьлок, состоящий из двух пиковых детекторов,синхронизатора, коммутатора, аналого-цифрового преобразователя и Формирователя импульсов, телевизионноепередающее устройство выполнено в виде телевизионной передающей камеры, анализатор электрического сигнала выполнен в виде телевизионного 5монитора, при этом выход видеосигнала телевизионной камеры соединен ссигнальными входами пико",ых детекторов и аналого-цифрового преобразователя и входом синхронизатора, первый выход синхронизатора соединен свходами сЬроса пиковых детекторов,второй выход синхронизатора соединенс входом управления коммутатора, выходы пиковых детекторов соединены 15 с сигнальными входами коммутатора,выход которого соединен с опорнымвходом аналого-цифрового преоЬразователя, выход которого соединен с вх- .дом Формирователя импульсов, а выходФормирователя импульсов соединен свидеовходом телевизи;нного монитора.