Юстировочное устройство

СО 103 СОВЕ 1 СКИХсОциАлистическихРЕСПУБЛИК 11/00 РЕТЕН СВИДЕ м устроиств Для уместировкти в сечия продоколлимательная ения зависи- распределеи лазерного ых габаритов 5 установлеупрозрачная связанная с льный угол рного пучка 20 мости мета ния интен. пучка и умеустроиства дики ю ивн ский ен плоскопа тин кинем м 7, пр астиныческ вибрато наклона и лаз ыб 3 условия: чальныи у- , гдеОаклонэ пла стины к оспреломле лазерного пучка; Гч ия материала пласты; й - радиус се а после колли ное устройство вып- показателны; О - тоения лазематора,олнено в ви ичеИ котоатор тельизмеритель де осцилло рафа. И етение относитсяя оптических систе ано при настройкизмеритзльных усх систем записи ирмации,приоорами може прецизи длыт ыта использо лазерных ог,тическ ния инфо нных акже пуч ато аеас оспроизведеЦельюние зависираспределезерного пугабаритов уНа.фигфиг, 2 - видре; на фиг.рактеристи браом,Излучение оллиматоромГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к оптическомуприборостроению и может быть использовано в устройствах испытания оптическихсистем, при юстировке прецизионных лазерных измерительных устройств и оптской записи и воспроизведения информации.Устройство содержит основание 1, наром соосно установлены лазер 4, коллим5 и фотоприемник 8, связанный с измери изобретения является уменьшемости методики юстировки от ния ин тенсивности в сечении лачка и уменьшение продольных стройства,1 показана схема устройства; на световых пятен на фотодетекто - вид дискриминационной хаки датчика параллельности..,Ж 1643971 А 1 основание 1 с двумя На кронштейне 2 устаь 1 й прибор, формирую- , включающий в себя 5, Между кронштейнаскопэраллельная плачными поверхностями. нная с пьезокерамичеа кронштейне 3 соосно ибором установлен фод которого соединен с Схема содержит кронштеинами 2 и 3,новлен настраиваем щий лазерный ок лазер 4 и коллим р ми установлена пло стина б с полупрозра кинематически связа ским вибратором 7, н с настраиваемым пр топриемник 8, выхо входом осциллографа 9. Устройство работает следующ(2) рференции пятен а 1 и ечения образуется инртина, состоящая из ллельных темных и одом В результате инте а 2 в области их перес терференционная ка чередующихся пара светлых полос с пери 1а Ьа= - ,ЗВрации пластины обы частота сига не менее 100 ллографе устойе выполняется, колебания плаее 10 периодов плоскопараллельную пластину, расположенную под углом а к оси лазерного пучка, и делится на ряд пучков, а 1, а 2, аз, , сдвинутых один относительного другого. Указанные световые пучки падают на фотодиод 8, где интерферируют между собой, Малые угловые колебания плоскопараллельной пластины вызывают колебания фазы интерферирующих пучков и соответствующие колебания мощности на фотодиоде,При настройке, смещая коллиматор 5 вдоль оси, добиваются максимальной амплитуды синусоидального сигнала на экране осциллографа 9. Максимум амплитуды сигнала достигаетсятолько тогда, когда в плоскости фотодиода интерферируют пучки с плоским волновым фронтом, при этом максимальная точность достигается, когда пластина установлена под углом, определяемым по формуле где й - радиус поперечного лазерного пучка;О - толщина пластины;С 1 - угол наклона пластины к оси лазерного пучка;М - показатель преломления пластины.На фиг. 2 показан вид световых пятен а 1, а 2,на фотоприемнике 8. Центры световых пятен отстоят друг от друга на величину, равную радиусу светового пучка. где Л- длина волны излучения;Я - расстояние между центрами соседних световых пятен;.а- угол расходимости светового пучка, При колебаниях пластины 6 происходит смещение интерференционных полос по фотоприемнику, при этом, если период ийтерференционной картины меньше ширины области перекрытия, сигнала на фотоприемнике нет,При уменьшении угла расходимости светового пучка, падающего на пластину 6, период Е интерференционной картины увеличивается, когда. период интерференционной картины становится равным ширине области перекрытия световых пятен, движение интерферирующих полос по 5 фотоприемнику представляется "миганием"в области перекрытия, и на фотоприемнике появляется переменный сигнал, в соответствии с формулой (3) это происходит при угле расходимости, равном10 где В - ширина области перекрытия свето 15 вцх пятен;ад - угол детектирования, т,е, угол расходимости, соответствующий появлениюзаметного сигнала на фотоприемнике,При дальнейшем уменьшении угла рас 20 ходимости амплитуда сигнала на фотоприемнике возрастает и становитсямаксимальной при угле расходимости равном нулю, т.е, когда лазерный пучок становится параллельным,25 На фиг. 3 показан вид дискриминационной характеристики датчика параллельности предлагаемого устройства, т,е,зависимость амплитуды сигнала фотодетектора от угла расходимости лазерного пучка,30 Для получения максимальной точностинастройки параллельности необходимообеспечить максимальную крутизну дискриминационной характеристики, т.е. обеспечить минимальное значение угла35 детектирования. Согласно фиг. 2В = 2 В - 5. (5)С учетом (4) получают( )Из формулы видно, что угол детектирования принимает минимальное эначенипри Я = й, С учетом (2) получают условие (145 максимальной крутизны дискриминационной характеристики,При выполнении условия (1) погрешность настройки параллельности меньшодной трети угла детектирования, т.е,50 Размах и частота Р виб 5 устанавливаются такими, чтнала на фотоприемнике был Гц для наблюдения на осци чивой картины. Это,услови если одному полупериоду стины соответствует не мен1643971 5011 В 10 Я Частота вИбраций выбирается с учетомтого, что частота сигналов на фотоприемнике в К = 2 И раз выше частоты вибрацийпластины, т.е. з 1 п 20 й О 21 Рл= - Р 0(10) в сигнале фотодиода. Следовательно, угловой размах вибраций пластины должен выбираться иэ условия100, (8) где О - угол поворота пластины, соответствующий одному периоду в сигнале фотоприемника, т.е, смещению интерференционной картины в плоскости фотоприемника на один период,Поскольку О = А/Я, и учитывая, что максимальная чувствительность достигается при Я = Й, получают для минимального размаха вибраций где Рл - частота сигнала на фотоприемнике.Тогда из условия Рл100 Гц получают зависимость минимально допустимой частоты вибраций пластины Г от размаха ее вибраций Формула изобретения 5 Юстировочное устройство, содержащееоснование, на котором соосно установлены лазер, коллиматор и фотоприемник, связанный с измерительным устройством, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью уменьшения 10 зависимости методики юстировки от распределения интенсивности в сечении лазерного пучка и уменьшения продольных габаритов устройства, после коллиматора установлена плоскопараллельная полу прозрачная пластина, кинематически связанная с вибратором, причем начальный угол наклона пластины и оси лазерного пучка выбирается иэ условия где 0 - начальный угол наклона пластины коси лазерного пучка;25 М - показатель преломления материалапластины;О - толщина пластины;В - радиуС сечения лазерного пучка после коллиматора,30 а измерительное устройство выполнено ввиде осциллографа.ректор М,По роизводственно"издательский комбинат "Патент", г чл,аказ 1234 ВНЙИП Тираж 35 бударственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Рау Подписное ниям и Открыти я наб., 4/5