Устройство для измерения амплитудной и фазовой анизотропии отражателей

(00 04 С и ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИ-ЗОТРОПИИ ОТРАЖАна государТ.Г.ШевЯ, 84 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ А ВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский ордена Лениственный университет им.ченко(57) Устройство предназначено дляизмерения поляризационных параметров отражателей, например лазерныхзеркал. В устройстве излучение отисточникамодулируют на разныхчастотах Я, и У с помощью амплитудного 5 и фазового 7 модуляторов инаправляют на плоскопараллельнуюпластину 9. С помощью этой пластиныкоммутатора 11, эталона амплитудно12526 но отрахающего зеркала 21 лучи, отраженные от эталона 10 и исследуемого объекта 19, поочередно через анализатор 22 направляют на фотопреобраэователь 23, С помощью системы синхронизации 12-15 и формирователей опорных напряжений 16 и 17 управляют 77электронными ключами 24 н 25, которые подключены к синхронным детекторам 26-29. Выделенные этими детекторами сигналы в виде постоянных напряаений поступают на делительные устройства 30 и 3 .з.п. ф-лы.1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и момет быть использовано для автоиатического измерения поляриэационных параметров оптического излучения, отрааенного раэ 5личными отрааателями, например лазерными зеркалами.Цель изобретения - повышение точности измерений путем сникения алияния нестабильности характеристик ис Оточника и приемника излучения,На чертеже иэобрахена блок-схемапредлагаемого устройстЬа.Устройство содержит размещенныена первом звене 1 шарнирного механизма источник 2 поляризованного из"лучения (лазер 3 и линейный поляризатор 4), аэимутальный модулятор5 питаемый от генератора 6, фаэоЭ20вый модулятор 7, питаемый от генератора 8 (частоты генераторов 6 и 8 различны), плоскопараллельную диэлектрическую пластину 9, эталон 1 О амплитудной и фазовой анизотропии с возвратно-смещенным ходом луча, коммутатор 11 оптического излучения, вы"полненный в виде установленного навалу электродвигателя диска с секторной щелью и снабхенный фотоэлектри"ческой систеиой синхронизации, которая состоит из дополнительных фото"приемников 12 и 13, облучаеиых дополнительными источниками 14 и 15света, и формирователей 16 и 17 онорных напряжений, подвианое звено 18шарнирного механизма с дераателемдля исследуемого объекта 19, звено20 удвоенного угла поворота шарнирного механизма с нормально отразающим зеркалом 21,На первом звене 1 шарнирного механизма расположен анализатор 22 нфотопреобраэователь 23, выход которого подключен к входам двух электронных ключей 24 и 25. Управляющие входй ,этих ключей подключены соответственно к формирователям 16 и 17 опорных напряаений. Выход электронного ключа 24 подключен к входам первого 26 и второго 27 синхронных детекторов, а выход электронного ключа 25 - к входаи третьего 28 и четвертого 29 синхронньк детекторов. Управляющие входы первого 26 и третьего 28 синхронных детекторов соединены и подключены к генератору 6, а управляющие входы второго 27 и четвертого 29 синхронных детекторов - к генератору 8. Вькоды первого 26 и третьего 28 синхронных детекторов подключены соответственно к входам делимого и делителя первого делительного устройства 30, а выходы второго 27 и четвертого 29 синхронных детекторов - к аналогичным входам второго делительного устройства 3 1. Выходы делительных устройств 30 и 31 соответственно подключены к выходным устройствам 32 и 33, соединенныи с вычислнтелеи 34.1Эталон 10 амплитудной и фазовой аниэотропии, обеспечивающий возвратно-смещенный ход луча, мокет быть выполнен в виде диэлектрической призмы с двугранныи прямым углом полного отражения, пропускающая грань которой образует с ребром двугранного прямого угла острый угол 9 , причем угол падения излучения на пропускающую грань приэиы, отсчитываеююй от нормали к этой грани в сторону большего основания выбран равным углу Брюстера, плоскость падения излучения на пропускающую грань призмы параллельны плоскости, проходящей через ребро двугранного пряного уг 1252677ла и нормаль к пропускающей грани призмы, а острый угол О задан со- отношением 10 В/2 -=/2 - агсс 8 п,где 1 - угол Брюстера;й - показатель преломленияматериала призмы.Устройство работает следующимобразом.Излучение от источника 2 поступает последовательно на аэимутальный5 и фазовый 7 модуляторы, которыеосуществляют модуляцию поляризациина различных частотах И и у , задаваемых генераторами 6 и 8, Падающее на прозрачную плоскопараллельную диэлектрическую пластину 9излучение, преломляясь, поступаетна исследуемый отражатель 19, затемпадает на нормально отражающее зеркало 2 1, вторично отражается от отражателя 19 и, отражаясь от заднейграни плоскопараллельной диэлектрической пластины 9, проходит анализатор 22 и поступает на фотопреобразователь 23. Падающее на плоскопараллельную пластину 9 излучение,отражаясь от передней грани этойпластины, взаимодействует с эталоном ЗО10 амплитудной и фаэовой анизотропии и, отражаясь от него с пространственным смещением в обратномнаправлении, поступает на пластину9 и после преломления пространственно совмещается с лучом, отраженным от задней грани плоскопараллель"ной пластины 9, проходит анализатор22 и поступает на фотопреобраэователь 23. Коммутатор 11 оптического 40излучения осуществляет поочереднуюподачу на фотопреобразователь 23лучей, взаимодействующих с исследуемым объектом 19 и эталоном 10, спомощью поочередно замыкающихся элек тронных ключей 24 и 25,Управление электронными ключами24 и 25 обеспечивается опорными напряжениями формирователей 16 и 17,которые снимаются с дополнительных 50фотоприемников 12 и 13, облучаемыхдоподнительными источниками 14 и 15света. В течение времени, когда нафотопреобраэователь 23 поступает излучение, взаимодействующее с исследуемым объектом 19, напряжение, снимаемое с фотопреобразователя 23,через замкнутый электронный ключ 24 поступает на входы первого 26 н второго 27 синхронных детекторов, которые детектируют сигналы на частотах у, и Я соответственно. Выделенные детекторами 26 и 27 сигналы в виде постоянного напряжения поступают на входы делимого делительных устройств 30 и 31 соответственно. Постоянная времени синхронных детекторов выбраны значительно превышающими период коммутации излучения коммутатором 11. В течение времени когда на фотопреобразователь 23 поступает излучение, взаимодействующее с эталоном 10, напряжение, снимаемое с фотопреобраэователя 23, через замкнутый электронный ключ 25 подается на входы третьего 28 и четвертого 29 синхронных детекторов, которые детектируют сигналы на частотах Я и ю соответственно.Выделенные детекторами 28 и 29 сигналы в виде постоянных напряжений поступают на входы делителя делительных устройств 30 и 3 1 соответственно. Делительное устройство 30 делит значение выходного напряжения первого синхронного детектора 26 на значение выходного напряжения третьего синхронного детектора 28 и выдает на выходное устройство 32 число, ропорциональное отношению составляющих потоков излучения на частоте И, взаимодействующих с исследуемым объектом 19 и эталоном 10. Делительное устройство 3 1 делит значение выходного напряжения второго синхронного детектора 27 на значение выходного напряжения третьего синхронного детектора 29 и .выдает на выходное устройство 33 число, пропорциональное отношению составляющих потоков излучения на частоте Ы , взаимодействующих с исследуемым объектом 19 и эталоном 1 О.Формула изобретени%1. Устройство для измерения ампли тудной и фазовой аниэотропии отражателей, содержащее размещенные на первом звене шарнирного механизма источник поляризованного излучения и установленные по ходу луча аэимутальной и фазовый модулятор, соединенные с соответствующими одночастотными генераторами, подвижное звено шарнирного механизма с держателем77 бго детектора, выход второго электронного ключа соединен с входомтретьего синхронного детектора, управляющие входы первого и третьего,второго и четвертого синхронных детекторов погарно соединены, выходыпервого и третьего синхронных детек"торов подключены соответственно через входы делимого и делителя перво"го делительного устройства к первому выходному устройству, выходывторого и четвертого синхронных детекторов подключены соответственночерез входы делимого и делителя вто.рого делительного устройства к второму выходному устройству, а выходывыходных устройств соединены с вычислителем. 12526 9 Т /2 -(р "%2 - агссБп,бр где- угол Брюстера,й - показатель преломления материала призмы.Заказ 4616/44 Тираа 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, %-35, Раушская наб ., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ушгород, ул, Проектная, 4 3для исследуемого объекта и звеном удвоенного угла поворота шарнирного механизма, анализатор и Фотопреобра" зователь, первый и второй синхронные детекторы с параллельно соединенными входами, подключенные управляющими входами каждый к соответствующему генератору, два выходных устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности иэмере ний, на звене удвоенного угла пово" рота шарнирного механизма размещено нормально отрашающее зеркало, на первом звене шарнирного механизма после фазового модулятора по ходу 1 луча установлены прозрачная плоско- параллельная диэлектрическая пластина, по ходу отрааенного от нее луча со стороны источника излучения эталон амплитудной и фаэовой аниэотро пии, обеспечивающий возвратно смещенный ход луча и коммутатор отраженного от диэлектрической пластины и прошедшего через нее излучения, снабженный фотоэлектрической систе мой синхронизации, анализатор и фотопреобразователь размещены последовательно по ходу луча, отрашенного от плоскопараллельной диэлектрической пластины со стороны подво- З 0 ного звена шарнирного механизма,в устройство введены третий и четвертый синхронные детекторы с параллельно соединенными входами, два электронных ключа и два делительных устройства и вычислитель,. причем входы электронных ключей соединены с выходом фотопреобраэователя, управляющие входы электронных ключей подключены к фотоэлектрической сис теме синхронизации коммутатора, выход одного из электронных ключей соединен с входом второго синхронно" 2, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что эталон амплитудной и фаэовой анизотропии, обеспечивающий возвратно смещенный ход луча, выполнен в виде диэлектрической призмы с двугранным прямым углом полного отрашения, пропускающая грань которой образует с ребром двугранного прямого угла острый угол 9 , диэлектрическая призма установлена так, что угол падения луча на пропускающую грань призмы, отсчитываеьвюй от нормали к этой грани в сторону большего основания, равен углу Брюстера, а плоскость падения излучения на пропускающую грань призмы параллельна плоскости, проходящей грани приэьы, при этом острый угол 9 задан соотношением