Устройство контроля соосности пролетных каналов электронно оптических систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 13 А 9) 1)5 6 61 В 21/24 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР",4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетелМ 872957, кл. С 61 В 11 и АН БССРльин, Ю. Н. Биен о СССР6, 1974. ТВО КОНТРОЛЯНЫХ КАНАЛОВ ЭЛ КИХ СИСТЕМие относится к контрольно- технике. Цель изобретения - ности контроля путем исклюнестабильности мощности очника и положения пучка в неравномерности распредев его пучке и нестабильности СООСНО- ЕКТРОН(54) УСТРОЙС СТИ ПРОЛЕТ НО-ОПТИЧЕС (57) Изобретен измерительной повышение точ чения влияния излучения ист пространстве, ления энергии характеристик фотоприемника, Это достигается тем, что световой поток лазера 1 делится на опорный и измерительный пучки, диаметры которых соизмеримы с поперечным размером эталонной диафрагмы 5 и измеряемого объекта 16, на отверстиях которых пучки дифрагируют. При этом для измерения используют только центральные недифрагировавшие части пучков. Измерительный пучок модулируется компенсатором 7 и оптически сопрягается с опорным пучком на второй светоделительной призме 8. При этом уголковым отражателем 13 часть пучка от центрального канала выносится для оптической связи с периферийным отверстием коммутатора 16, обеспечивающим фиксацию начала отсчета, другие отверстия 3 которого поочередно анализируют модулированные интерференционные картины от других каналов объекта 16, 3 ил.55 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к фотоэлектри нэским устройствам контролянесоосности пролетных каналов электронно-оптических (ЭОС) СВЧ приборов.Цель изобретения - повышение точносги контроля за счет исключения влияниянестабильности мощности излучения источника и положения пучка в пространстве,еравномерности распределения энергии вего пучке и нестабильности характеристикфотоприе.ника,На фиг. 1 изображена схема устройсгва;на фиг. 2 - блок-схема электронно-измерительного блока; на фиг. 3 - пример конструкции коммутатора с двумя анализирующимио гворгтилми.Усгро;.ство сос:оит из источника когеэентного излучения (лазера 1), за которымпоследовательно установлены коллиматор2порвал светоделительная призма 3,предназначеннал длл деления светового пото.:а на два - опорный и иэмерительный -пучки, по ходу опорного пучка установленыпервый уголковый отражатель 4, диафрагма5 (эталон-объекг) и второй уголковый отражатель 6, по ходу измерительного пучка устаног лены двухклиновый компенсатор 7 ивэоэкая сиетоделительная призма 8, которлл совместно с первои светоделительнойпризмой 3, первой 4 и второй 6 прямоугольными призмами образуют интерфеоомегр. За ней в прямом направлениипоследовательно установлены объектив 9,коммутаэор 10, фокусирующал линза 11 ифотоэлемент 12, а в направлении, перпендикулярном прлмому, - третья прлмоугольнал призма 13, фотоэлемент 12 связан сэлектронно-измерительным блоком 14, апоследний - с исполнительным элементом, 15, который соответственно первым выходом механически связан с подвижным клином двухклинового компенсатора 7, ав горым - с коммутатором 10. Объект 16 контроля бэлк ЭОС) устанавливают в измерительной встви между двухклиновымкомпенсагором 7 и второй светоделительной призмой 8.Объект 16 контроля представллет собоймногокомпонентнукэ конструкцию, элементы которой имеют ряд концентрично расположенных отверстий и одно отверстие вцентре.Объ кгив 9 формирует не действительное изображение отверстие эталона 5 и объекта 16 контроля, а дифракционное иэображение, представляющее собой кольце- образную структуру с расфокусированными краями. При измерении контролируюттолько интерферирующие пучки и интенсив 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ность интерференционной картины, располагающейся в параллельных пучках, поэтому расстояние от обьектива 9 до объекта 16 контроля или эталона не имеет существенного значения,Электронно-измерительный блок 14 состоит из усилителя 17 фототока, по входу электрически связанного с выходом фотоэлемента 12, а по выходу - с первым входом амплитудного детектора 18 и формирователя 19 синхроимпульсов. Выход детектора подключен к входу амплитудно-цифрового преобразователя 20, выход которого связан с первым входом узла 21 параллельного обмена, первый вход которого подключен к второму входу детектора 18, а второй выход связан с каналом вычислителя 22, формирователь 19 синхроимпульсов по входу связан с выходом усилителя 17, а по выходу - с сторым входом узла 21 параллельного обмена.Устройство работает следующим образом,Пучок лучей от лазера 1 формируется коллиматором 2 и направляется на первую светоделительную призму 3, которая расщепляет его на два вторичных пучка равной интенсивности. Прошедший ее пучок падает на первый уголковый отражатель 4, а отраженный от светоделительного покрытия луч направляется через двухклиновый компенсатор 7 на контролируемый обьект 16, Диаметр пучка таков, что одновременно освещает все отверстия контролируемого объекта (блока ЭОС), Оптимальный диаметр для пучка 12 мм. Вышедший из блока дифрагированный пучок направляется на вторую светоделительную призму 8, Отраженный от гипотенузной грани прямоугольной призмы 4 пучок освещает эталонную диафрагму 5, имеющую аналогичную элементам блока конструкцию. Дифрагированный на ней пучок через второй уголковый отражатель 6 направляется во вторую светоделительную призму 8, где складывается на ее светоделительном покрытии с пучком, прошедшим контролируемый объект 16 с образованием интерференционных полос.Для удобства последовательного считывания полученной комбинированной картины ее увеличивают объективом 9 и направляют на коммутатор 10, который вращается под действием исполнительного элемента 15 и последовательно открывает изображения отверстий каналов объекта 16 на фокусирующую линзу 11 и далее на фотоэлемент 12. Одновременно с вращением коммутатора 10 исполнительным элементом 15 приводится в возвратно-поступательное перемещение подвижный клин двухклино.ваго компенсатора 7. Два клина образуют измерительногосигналови поих соотношеплоскопараллельную пластину с перемен- нию находят степень несоосности каналовной толщиной. При движении клина обра- обьекта 16.зуется дополнительная разность хода Соответствие между отверстием эталомежду интерферируемыми пучками и ин на и положением коммутатора устанавливатерференционные полосы приходят в дви- ется автоматически.жение. Частота перемещения клина 1 Гц, Изображение отверстий эталона благоострый угол составляет 10", Длина прямо- даря вынесенному иэ центра коммутатораго клина равна 5 мм, При этом частота ин- центральномуотверстиювсегдаимеетстротерференционных полос составляет около 10 го фиксированное пространственное пое положение, т. е, изображение центральногоКоммутатор 10, вращающийся с часто- канала служит как бы реперной точкой, оттой в = 48 об/мин, последовательно опра- которой осуществляется отсчет. Периодслешивает изображение периферийных дования фотоимпульсов от этого и близлеотверстий каналов, расположенных по ра жащего к нему отверстий приблизительно вдиусу Вь Изображение отверстия централь- два раза меньше остальных периодов. Выного канала объекта 16 опрашивается числитель при анализе по программе находругим отверстием коммутатора 1 О, распо- дит этот участок и принимает его за началоложенным на радиусе Рр от оси вращения отсчета. На атапе предварительной обракоммутатора 10. Оно выводится иэ центра 20 ботки эту функцию выполняет формирована периферию третьим уголковым отража- тель 19 синхроимпульса. Аналогичнотелем 13. За один оборот коммутатора 1 О осуществляется работа и в режиме контроляосуществляется полный опрос всех каналов объекта, поэтому нет необходимости в спеобьекта 16. Информацию о соосности кана- циальном блоке начала отсчета.лов друг относительно друга несет амплитуда интерференционного сигнала с каждого Формула изобретенияотверстия коммутатора 10. которая обраба- Устройство контроля соосности пролеттывается в электронно-измерительном бло- ных каналов электронно-оптически х систем, содержащее лазер, диафрагму,Перед измерением каждого последую фотоэлемент и электронно-измерительныйщего объекта 16 устройство автоматически блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюкалибруется. При этом определяется ам- повышения точности контроля, оноснабжеплитуда интерференционного сигнала на но установленным по ходу светового потокаэталонной диафрагме, Погрешности из- коллиматором и первой светоделительноймерения могут возникать из-за неста призмой, предназначенной для делениябильности положения ие ия пучка лазера и светового потока на опорный и измерительнестабильности мощности его излучения. И ный световые пучки, установленными по хот 6 и другое изменяет амплитуду интерфе- ду опорного светового потока двумяренционного сигнала на эталонном обьек- прямоугольными призмами, двухклиновымте (диафрагме 5), которая запоминается в 40 компенсатором, установленным по ходу изэлектронно-измерительном блоке 14 и за- мерительного светового пучка, второй светем используется для корректировки изме- тоделительной призмой, установленной пор фр аци,рительной инфо ма ии, ходу опорного светового пучка и предназнаСигнал с фотоэлемента 12 усиливается ченной для оптического сопряжения опорусилителем 17 фототока и поступает на ам ного и измерительного пучков, третьимплитудныи детектор 18, выходной сигнал ко- уголковым отражателем и установленнымиторого преобразуется аналого-цифровым по ходу отраженного второй светоделительпреобразователем 20 в десятиразрядный,ной призмой опорного светового пучка, попараллельный двоичный код, соответствую- следовательно расположенными объективом,щий амлитуде выходного сигнала. Этот сиг коммутатором ифокусирующей линзой устафнал поступает на первый вход узла 21 новленнымипоходупрошедшегочерезвтопараллельного обмена, на второй вход рую светоделительную призму опорногокоторого поступают импульсы с форми- светового пучка и оптически соединенными срователя 19 синхроимпульсов, Синхроим- третьим уголковым отражателем, исполнипульсы формируются по срезу импульсов 55 тельным элементом, вход которого связан сусилителя 17 фототока иф о а и разрешают за- выходом электронно-измерительного блока,пись измерительной информации в ОЗУ а выходы - с коммутатором и компенсатором,вычислителя 22, где сравниваются числен- а диафрагма установлена между первым иные значения амплитуд калибровочного и вторым уголковыми отражателями.1670413 Фигг70ФцГ 3Составитель Е. Глазковаактор М. Кобылянская Техред М,Моргентал Корректор О. Кундри Заказ 2738 Тираж 367 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5