Способ микропозиционирования объекта

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(56) Авторское свидетельство СССМ 1416862, кл. 6 01 В 11/02, 198(54) СПОСОБ МИКРОПОЗИЦИОНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к изной технике с использованием осредств измерений и может быть вано в волоконно-оптических системах сбора, обработки и передачи информации, Цель изобретения - повышение точности установки объекта в заданной точке пространства и расширение функциональных возможностей способа. При реализации способа используют излучающий световод 1, приемный световод 2, сферический отражатель 3. Световоды первоначально удалены на одинаковое расстояние отоси зеркала и их торцы установлены на одинаковом расстоянии от плоскости зеркала, равном радиусу кривизны зеркала. 4 ил.50 гр. Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптических средств измерений и может быть использовано в волоконно-оптических системах сбора, обработки и передачи информации. 5Цель изобретения - повышение точности установки объекта в заданной точке пространства и расширение функциональных возможностей способа.На фиг. 1 изображена схема реализации 10 способа; на фиг. 2 - 4 - графики зависимости коэффициентов возбуждения мод 1.РОО, ) РО 1 и Р 1 О во втором световоде при возбуждении в первом моды КРОО.На фиг, 1 изображены излучающий све товод 1, приемный световод 2, сферический отражатель 3. Световоды изначально удалены на одинаковое расстояние от оси зеркала б и их торцы установлены на одинаковом расстоянии от плоскости зеркала, равном 20 радиусу кривизны зеркала В.При реализации способа в световоде 1 возбуждают фундаментальную моду КРОО, а на выходе световода 2 детектируют эту моду и раздельно от нее не менее чем на одну 25 модуР), илиР, и = 1,2,.При этом зеркало перемещается перпендикулярно оптической оси.В соответствии с теорией можно в явном виде определить соотношения, опре деляющие коэффициент связи мод градиентных световодов 1 и 2 с градиент. - ным, параметром в в схеме фиг. 1. Интегралы перекрытия моды т первого световода и и второго световода Т имеют следующий вид: у = - 21 и (Л.б); Н - двумерные полиномы Эрмита);Ь - величина смещения отражателя; То =. ехр - ) 1 2 Я+ - х к ехр ( - кю(л +б ) -Р Коэффициенты связи мод равны квадратам модулей соответствующих интегралов перекрытия На фиг. 2-4 приведены результаты вычислений коэффициентов связи модРОО, ) РолиРю второго световода с модой ) РОО первого световода от смещения Лдля различных величин О. Анализ приведенных зависимостей позволил установить. что коэффициенты связи фундаментальной моды с модамиРоп иРло, и = 1,2, имеют немонотонный характер, Следовательно, измеряя дополнительно к основной моде мощность модР или Р, можно получать дополнительную информацию о положении обьекта и, следовательно, выставлять его в заданную точку. пространства с большей точностью. Также следует отметить возможность выставления обьекта в "ненулевую точку" по максимуму сигнала в той или иной моде (гогда как в прототипе это можно сделать только путем высокоточных абсолютных измерений),П р и м е р. Для возбуждения моды 1 Роо и выделения моды ЕРОВ использовались синтезированные на ЭВМ модовые фильтры.Модой 1.РОО, полученной в результате фильтрации коллимированного излучения Не - )че лазера ЛГ - 38, возбуждался градиентный световод с диаметром серцевины 50 мкм и диаметром оболочки 125 мкм, Фильтрация моды ЕРО в приемном световоде и измерение интенсивности этой моды велись одновременно с плавным перемещением отражателя в диапазоне + 10 мкм от исходного, нулевого положения, Максимум интенсивности, т,е. выставление обьекта в заданную точку, наблюдался на уровне 3 дБ при смещении отражателя на 2,85 мкм . 0,03 мкм. Таким образом, по сравнению с прототипом предложенный способ обеспечивает повышение точности установки обьекта в заданной точке пространства и расширение функциональных возможностей способа,Формула изобретения Способ микропозиционирования объекта, заключающийся в том, что оптически со 1620825прягают два многомодовых волоконных световода посредством сферического отражателя, связанного с объектом, вводят оптическое излучение в один световод, измеряют уровень мощности излучения во втором световоде и по изменению этого уровня судят о пространственном расположении объекта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности установки объекта в заданной точке пространства и расширения функциональных возможностей способа, в первом световоде воэбужда ют фундаментальную моду ЕРоо, а уровеньизлучения во втором световоде измеряют в фундаментальной моде и не менее чем в одной моде 1 Роп или 1 Рпо, и = 1,2.Горва эк оизводственно-издат - 3 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 4237 Тираж у ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписное.зобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб;, 4/5