Датчик волнового фронта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 58907 св А 51) С 01 2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ елью из е надеж те кого излучения является повыш ти пут Р 32В.кривицкий еской части датчик а за счет снижения упрощенияволновоготребованиитикам приСущностьиспользов оптичфронк омнойзобрнии арактеристиче скимоптическотения заккачестве системь У. Активная оптика, управления световым Р, 1978, т, 66, 9 6 чается в одвижной ен ор ар нож перпенельныфотоАормиого але технижет бытьтс сигналов,атах:алькой Ж ени о и излу- еления на птицесус отношению к анализируемому сфок ированному излучению.л Устройство содержит приемную оптическую систему 1, маску 2, механический привод 3 маски 2,матричный фо.топриемник 4, генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, первый ключ6, ждущий мультивибратор 7, второйклоч 8, первый интегрирующий усилитель 9, третий ключ 10, второй интгрирующий усилитель 11, сфокусированное пяти Изооретение относи ических измерений к техниожет быт н Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения оптической схемы за счет снижения треео 12,ростоты н ала формир а оптичес1 изображены выходных сиг-. име анй ода дл На фтри к налов тельн и последовамная оптичесункциональна г,1 приведе едлагаемого асположены пема 1, маскаик 4, Маска хема и иг,2 -строиства; на нтов выполнен матричньасположен ая си опрне один из вар направление ее движ к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Харди Дж Новая техника пучком. - ТИИЭ с, 40 - 56, Патент США Сс 4441019,кл, С 01 1 1/20, 1984;(54) ДАТЧИК ВОЛНОВОГО ФРОНТА(57) Изобретение относитсяке оптических измерений и миспользовано для определениволнового фронта оптическогчения, в частности для опреугловых координат источника использовано для определения фомы в вого фронта оптического излучения частности для определения угловых ординат источника оптического изл анни к оптическим характеристиприемной оптической системы и ия одного механического при перемещения маски,маски двух жестко соеди Фуко, рабочие кромки ко дикулярны друг другу и координатным осям матри приемника, а в каждом к рования выходных сигнало вляется временное раздел несущих информацию о ко сфокусированного пятна н плоскости по двум коордикий привод 3 дополнительно формирует с помощью концевых контакторов следующие сигналы индикации: начала рабочего хода; первой половины рабочего хода; второй половины рабочего хода. и конца рабочего хода механического привода 3 (эти выходы механического привода 3 обозначены на фиг.1 цифрами 1,2,3.,4 соответственно). Оптическое излучение от неискаженных участков волнового Фронта фокусируется на оптической оси, а излучение от искаженных участков волнового Фронта Фокусируется в различных точках на фокальной плоскости вблизи оптичес-. кой оси, причем, чем больше, угол между оптической осью и волновым вектором некоторого участка волнового фронта, тем больше расстояние между оптической осью и точкой, в которую фокусируется излучение от,данного участка волнового фронта. При движении маски 2 вначале перекрывается путь излучению, сфокусированному в точках фскальной плоскости, координа ты которых по оси Х минимальны, в конце первой половины рабочего хода маска 2 перекрывает путь излучению, сфокусированному в точках фокальной плоскости, координаты которых по оси Х максимальны, Во второй половине рабочего хода маска 2 вначале перекрывает путь излучению, сфокусированному в точках фокальной плоскостиУ координаты которых по оси У минимальны, а в конце второй половины цикла перекрывает путь излучению, сфокусированному на фокальной плоскости в точках с максимальными координатами по оси У. Па фиг,2 сплошной стрелкой показано направление рабочего хода маски 2, прерывистой стрелкои направление обратного хода. Таким образом, во время первой половины цикла производится определение Х координат положения сфокусированных точек всех субапертур, а во время второй половины цикла производится определение У - координат положения сфокусированных точек всех субапертур,При начале движения маски 2 сигналом индикации начала рабочего хода (с выхода 1 механического привода 3) запускается генератор 5 линейно изменяющегося напряжения, Выходноц сигнал каждого элемента матричного фотоприемника 4 поступает на первый вход 3 1589070 вблизи фокальной плоскости приемной оптической системы 1 и приводится в возвратно-поступательное движение поперек оптической оси с помощью механического привода 3 маски 2, Первый5 вход генератора 5 линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом индикации начала рабочего хода механического привода 3 маски 2 второйУ 1 О вход генератора 5 линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом индикации рабочего хода механического привода 3 маски 2, Маска 2 выполнена в виде двух жестко соединенныхч15ожеи Фуко, причем рабочая кромка первого ножа Фуко параллельна оси абсцисс, а рабочая кромка второго ножа Фуко ориентирована параллельно оси ординат координатных осей фотоприемника 4.2 ОВ каждом канале формирования выходных сигналов первый вход первого ключа 6 соединен с выходом соответствующего данному каналу элемента матрич- )5 ного фотоприемника 4, второй вход первого ключа 6 соединен с выходом индикации конца рабочего хода механического привода маски 3, выход первого ключа 6 соединен с входом ждущего мультивибратора 7, выход которого соеди 30 нен с первым входом второго ключа 8 и первым входом третьего ключа 10 второй вход второго ключа 8 соединен с выходом индикации первой половины рабочего хода механического привода маски 3, третий вход второго ключа8 соединен с выходом генератора 5 линейно изменяющегося напряжения, второй вход третьего ключа 10 соединен с выходом индикации второй половины рабочего хода механического привода 3 маски 2, третий вход третьего ключа 10 соединен с выходом генератора5 линейно изменяющегося напряжения45выход второго ключа 8 соединен свходом первого интегрирующего усилителя 9, а выход третьего ключа 10соединен с входом второго интегрирующего усилителя 11.Устройство работает следующим образом.Оптическое излучение после прохождения через приемную оптическую систему 1 фокусируется вблизи маски 2, ,после чего попадает на матричный Фотоприемник 4. Маска 2 приводится ввозвратно-поступательное движениемеханическим приводом 3, Мехаиичес 5 1589 первого ключа 0 соотцет тэуюеггэ данному элементу кацала Формцровация вы - ходцых сигналов, Па втэрой вход первого ключа 6 оступает сцгцал ццди 5 каццй конца рабочего хода (с выхода 4 механического привода 3) для сброса ключа при обратном ходе маски 2, Прц открытом первом ключе (э при рабочем ходе маски 2 напряжение посту 10 пает на вход ждущего мупьтивцбратора 7, который при отрицательном перепаде напряжения на его входе вырабатывает короткиц одиночный импульс. При одцов 1 эеменном наличии на первом Входе второго ключа 8 сигнала с выхода ждущего мультивибратора 7 и ца втором входе второго ключа 8 сигнала идикациц первой половины рабочего хода маски 2 (с выхода 2 механического 20 привода 3) второй ключ 8 открывается и пропускает сигнал с входа генератора 5 линейно изменяющегося напряжения на вход первого интегрирующего усилителя 9. Так как сигнал на вход 25 первого интегрирующего усилителя 9 поступает во время первой половины рабочего хода маски 2, сигнал ца выходе его однозначно связан с координатой Х положения сфокусированного пятна 12 данной субапертуры на фокальной плоскости приемной оптической системы 1 - чем больше координата Х сфокусированного пятна 12 в даннои субапертуре тем позже осуществляется перекрытие сфокусированного пятна 12 маской 2, тем больше величина сигнала, попавшего с выхода генератора 5 линейно изменяющегося напряженияна вход первого интегрирующего уси 40 лителя 9 (длительность сигнала навходе первого интегрирующего усилителя 9 определяется параметрами ждущего мультивибратора 7 и одинакова во всех каналах формирования выходных45 сигналов) тем больше сигнал на выходе первого интегрирующего усилителя 9,При одновременном наличии на первом входе третьего ключа 10 сигнала с выхода ждущего мультивибратора 7 и на втором входе третьего ключа 10 сигнала индикации второй половины рабочего хода маски 2 (с выхода 3 механического привода 3) третий ключ 10 открывается и пропускает сигнал с выхода генератора 5 линейно55 изменяющегося напряжения на вход второго интегрирующего усилителя 11, Так как сигнал на вход второго интегриру 70 6ющего усилитеэя 11 поступает во время второй половины рабочего хода маски , сигнал на выходе второго интегрирующего усилителя 11 однозначна связан с координатой У положения сфокусированного пятна данной субаперту-. ры на фокальной плоскости приемной оптической системы 1 - чем больше координата У сфокусированного пятна в данной субапертуре, тем позже осуществляется перекрытие сфокусированного пятна маской 2, тем больше величина сигнала, попавшенго с выхода генератора 5 линейно изменяющегося напряжения на вход второго интегрирующего усилителя 11 (длительность сигнала на входе второго интегрирующего усилителя 11 определяется параметрами ждущего мультивибратора 7 и одинакова во всех каналах Формирования выходных сигналов), тем больше сигнал на выходе второго интегрирующего усилителя 11.Формула изобретенияДатчик. волнового Фронта, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси приемную оптическую систему, маску, снабженнцую механическим приводом перемещения, и матричный Фотоприемник, а также каналы формирования вьгходньгх сигналов, кажд гй из которых соединен с соответствующим элементом матричного Фотоприемника, о т л ц ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения оптической схемы, в не:о дополнительно введен генератор линейно изменяющегося напряжения, каждый канал Формирования выходньх сигналов содержит три электронных кггюча, два интегрирующих усилителя и ждуггг мультивибратор, подвижная маска выполнена в виде двух жестко соединенных ножей Фуко, рабочие кромки которых перпендикулярны одна другой и паралллельны координатным осям матричного фотоприемника, при этом первый и второй входы гене- .ратора соединены соответственно с первым и четвертым выходами привода маски, каждый элемент матричного фотоприемника соединен с первым входом первого ключа соответствующего канала формирования выходных сигналов, второй вход каждого первого ключа соединен с четвертым вьгходом привода,1589070 Составитель В.ВарнаРедактор Т,Парфенова Техред Л,Сердюкова к илКорректор Л,Бес Заказ 2531 ВНИИПИ Гостдарственного 113035, Тираж 4комитетаМосква,6 Подписное по изобретениям и открыти -35, Раушская наб., д, 4/ при ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарин второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами второготретьего ключей каждого канала формирования выходных5 сигналов, в каждом канале выход первого ключа соединен с мультивибратором, выход которого соединен с первыми входами: второго и третьегоФ ключей, выходы которых соединены сОответственно с первым и вторым усилителями, третьи входы второго итретьего ключей соединены между собой и с выходом генератора, а выходами каналов формирования выходных, сигналов являются выходы интегрирующихусилителей,