Устройство для автоматической стабилизациипространственного положениясветового луча

Союз СоветсиинсоциалистическихРесиублии ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1838343(51)М, Кд. 01 С 15/125 05 О 3/02 Гасударственный кемнтет СССР ао девам нзебретеннй и етнрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙСТАБИЛИЗАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯСВЕТОВОГО ЛУЧА Изобретение относится к высокоточным геодезическим измерениям, выпол.ненным прежде всего при геодезическом обеспечении строительства крупных инженерных сооружений, когда требуется задавать опорное напраление световым лучом, и может найти применение при створных измерениях, контроле прямолинейности, наблюдениях за деформациями и смешениями сооружений. Известны устройства для автоматической стабилизации, в которых в ходе луча раыещены оптические элементы, автоматически занимающие под действием силы тяжести стабильное постоянное положение и обеспечивающие тем самым необходимую коррекцию положения луча после прохождения указанных элементов, Такие устройства обеспечивают достаточную стабильность положения светового луча 1 и 21,Однако данные устройства не всегда ттозволяют устранить воздействие такого важного фактора, как температурные деформации резонатора лазера.Известны также устройства, основанные на принципе сообщения световому лучу принудительного отклонения с помощью оптических элементов (дефлекторов) в соответствии с сигналом рассогласования, характеризующим отклонение от правильного положения 31.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее размещенные по ходу луча дефлекторы, управляемые выходными сигналами фотоприемников, воспринимающих часть светового потока, отраженного светоделителями, размещенными после дефлекторов 41.В этом устройстве правильное фиксированное направление задается одной фик. сированной точкой, связанной с самим излучателем, и другой фиксированной точкой, связанной со светоделителем. Поэтому такое устройство, .чувствительное к угловым смещениям луча, оказывается нечувствительным к линейным смешениям.838343 также возможным вследствие температурных деформаций,Цель изобретения - повышение стабильности положения луча путем заданияфиксированного направления точками установки двух светоделителей, Каждый изсветоделителей оптически сопряжен сосвоим фотоприемником, управляющим, всвою очередь, своим дефлектором,На чертеже показана принципиальнаясхема предлагаемого устройства, иллюстрирующая одновременно ход лучей черездефлекторы,Световой луч направляется через дефлекторы 1,2, за которыми размещенысветоделители 3,4, направляютцая частьотраженного на них потока - на сопряженные с ними фотоприемники 56В качестве позиционно-чувствительных фотоприемников могут быть использованы квадратные фотоприемники, например квадратныефотодиоды. Йвухкоординатные дефлекторымогут быть образованы каждый парой биморфных .пластин с закрепленнымина них зеркалами.При отклонении стабилизируемого лучаот правильного положения, задаваемого,например, центрами светоделителей 3 и 4,происходит перераспределение засветкиквадратов фотоприемников 5 и 6. Сигналы с выхода фотоприемников 5 и 6, зависящие от распределения засветки, поступают на вход, формирователей 7, 8 сигналов управления для дефлектров 1, 2. Еслипадающий световой луч занимает положение 1, то дефлекторы 1,2 должны отклонить его соответственно на углы о,и Ь для совмещения его с фиксированным направлением, Точно также при перемещении падающего луча в положение Пдефлекторы 1,2должны задавать емукомпенсирующие отклонения под углами0соответственно,4Таким образом, обеспечивается стабилизация положения луча, прошедшего дефлекторы, в фиксированном направлениикак при угловых, так и при линейныхсмешениях падающего луча,Точность стабилизации зависит практически от стабилизации положения светоделителей, а также других элементовоптической схемы.10 Предлагаемое устройство позволяетзаметно снизить влияние линейных смецений падающего луча. 15 формула изобре тения Устройство для автоматической стабилизации пространственного положениясветового луча, содержащее размещаемые20 по ходу луча дефлекторы, управляемыевыходными сигналами фотоприемников воспринимающих часть светового потока,отраженного светоделителями, размещенными после дефлекторов, о т л и ч а ю -25 ш е е с я тем, что, с целью повышениястабильности положения луча путем задания фиксированного направления точкамиустановки двух светоделителей, каждыйиз светоделителей оптически сопряжен со30 своим фотоприемником, управляющимсвоим дефлектором,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент С ША Мо 3 68 438 1,35 кл. 356/138, 1972,2, Патент ФРГ Мо 2 157 1 13,кл, 42, 6/01, 1972,3. Патент США Мо 3724953,кл. 356/153, 1973.40 4. Зацаринный А. В. Автоматизациявысокоточных ин женерно - геодезическихизмерений, М фНедра", 1976, с. 92-93Заказ 4404/56 Тираж 642 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и о 1 13 035,Москва, Ж, Раушс