Устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения

Устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к. авт. свид-ву (22) Заявлено 08.01,81 (21) 3232798/18-25

Р М g> з с присоединением заявки Йо —.

С 01 J 1/4 4

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.0383. Бюллетень Мо 10 (33) УДК535, 242 (088,8) Дата опубликования описания 150383 (72) Автор изобретения

А.А.Макаров

Институт оптики атмосферы Томского филиала

Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСГРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ФЛУКТУАЦИЯ

ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к фотометрии, а именно к измерениям координат и светового потока луча, и может быть использовано в системах измерения стабильности направленности излучения ОКГ.

Известно устройство, предназначенное для измерения флуктуаций углов прихода оптического излучения, содержащее приемник излучения и блок развертки выходного сигнала P1).

Недостатком устройства является низкая точность Измерения угловых координат оптического излучения, обусловленная зависимостью результаТоВ измерений от величины временных флуктуаций падающего на фотоприемник потока излучения, вызванных влиянием среды распространения или внутренней нестабильностью интенсивности излучения источника — ОКГ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему и диссектор с генерато,ром развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход — c выходом рез н стив ного делителя напряжения, и регистратор, вход которого соединен с выходом генера5 тора развертывающих напряжений, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения 1 2).

Недостатком иввестного устройства является ограниченная точность изме1р. рений при регистрации импульсного излучения, так как при работе с импульсным источником излучения, когда интенсивность излучения меняется от импульса к импульсу, подавления помехи "мерцания" не происходит. Точность измереьия угловых флуктуаций в этом случае резко падает.

Цель изобретения - повышение точности измерений при регистрации импульсного излучения. Указанная цель достигается тем, что в устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу. излучения оптическую систему и диссектор с генератором развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход — с выходом резистивного дели . теля напряжения, и регистратор, вход

1004773 которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений, управляющий нход которого соединен с выходом блока сравнения, введены светоделительная пластина, фотоприемник и линия эадер>кки, нход которой вместе с входом реэистивного делителя напряжения подключен к выходу фотоприемника, с которым оптически свя» эана светоделительная пластина, установленная между оптической системой и диссектором, причем один .выход линии задержки соединен со входом синхронизации блока сравнения, а другой выход — с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений. 15

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему 1 и диссектор

2 с генератором развертывающих напряжений 3, блок сравнения 4, один вход которого соединен с выходом диссектора 2, а другой вход — c выходом ре- 5 эистивного делителя напряжения 5, и регистратор 6, вход которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений 3, управляющий вход которого соединен с; выходом блока сравнения 4, снетоделительную пласти- З0 ну 7, фотоприемник 8 и линию задерж ки 9, вход которой вместе с входом реэистивного делителя напряжения 5 подключен к выходу фотоприемника 8, с которым оптически связана снетоде- 35 лительная пластина 7, причем один выход линии задержки 9 соединен со входом синхронизации блока сравнения 4, а другой выход — с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений 3,, Устройство работает следующим образом.

Оптический пучок оптической системой 1 фокусируется в плоскости фо= токатода диссектора 2, в котором электронное изображение светового пятна электрическим или магнитным полем сканируется по выреэывающей аппертуре диссектора, представляющей собой, например, квадрат со стороной, большей размера иэображения.

Ток развертки формируется генератором развертывающих напряжений 3 и поступает в отклоняющую систему диссектора, осуществляя сканирование изоб- 55 ражения по крестообразной развертке, Сканирование осуществляется дискретно, поскольку генератор развертывающих напряжений 3 выполнен в виде реверсивного счетчика и цифроаналого- 60 ного преобразователя с генератором тока на выходе. Генератор развертки синхронизирован ныходными импульсами линии задержки 9 так, что каждый импульс излучения запускает генератор 65 на один дискретный шаг развертки. направление развертки определяется уровнем на выходе блока сравнения 4, на один из входов которого поступает сигнал с выхода диссектора 2, а на второй — сигнал .с выхода фотоприемника 8 через делитель 5, уравнивающий веса этих двух сигналов до уровня

0,5 по отношению к сигналу фотоприемника 8.

Состояние блока сравнения 4 опрашивается передним фронтом импульса с фотоприемника 8., поступающего на вход синхронизации блока сраннения 4 через отвод линии задержки 9.

Если в момент опроса уровень логического сигнала на выходе блока сравнения 4 остается неизменным, то происходит формирование очередного шага развертки по данной координате.

При смене уровня выходной код генератора развертывающих напряжений 3, однозначно соответствующий координате светового пятна, запоминается и генератор 3 переключается на процесс развертки по другой координате.Процесс повторяется.

Система выполнена следящей, для чего сигнал с выходного регистра Б дополнительно поступает на отклоняющие катушки диссектора, чем достига- ется совмещение оси развертки с мгновенным положением оптического изображения. Таким образом, центр развертки отслеживает перемещение по фотокатоду диссектора 2 светового пятна,а напряжение с выходов регистратора б однозначно повторяет его траекторию по координатам Х и Y и может поступать на внешние блоки обработки, вычисляющие необходимые статистические характеристики.

Поскольку помеха "мерцания" поступает на входы блока сравнения 4 синфазно в каждом шаге развертки, то она может быть эффективно поданлена.

Точность измерения угловых флуктуаций в данном устройстве на зависит от распределения интенсивности пооптическому пучку и нестабильности напряжения развертки, так как блок сравнения 4 фиксирует момент равенства потоков, По этой же причине точность измерений не зависит от формы и интенсивности импульса оптического излучения.

Использование данного устройства для измерения угловых флуктуаций оптического излучения позволяет повысить точность и расширить границы применимости в связи с тем, что в качестве источника оптического излучения можно использовать импульсные источники, чьи мгновенные мощности на,порядки превосходят мощности источников непрерывного излучения; становится возможной работа на соот1004 773

Формула изобретения

Соотавитель A. Чурбаков

Техред К. Мыцьо Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Горват

Заказ 1853/50 . Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ветственно больших дистанциях распространения при меньших размерах входных аппертур приемного объектива; более надежно срабатывает блок сравнения, четко фиксируя код координаты; становится возможной работа с различными типами диффузных отражателей в конце трассы распространения, включая атмосферный аэрозоль. На временную изменчивость характеристик рассеяния таких отражетелей не наклады- 10 вается жестких требований„" упрощается конструктивное исполнение устройства, так как исключается сложный блок фиксации аналогового .сигнала и управляющим является лишь логичес- 15 кий сигнал с выхода блока сравнения, размещаемый в непосредственной близости от фотоприемников.

Устройство измерения угловых флуктуат йй оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему и диссектор с генератором развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход .- с выходом резистивного делителя напряж ння, и регистратор, вход которого соединен с выходом генератора раэвер тывающих напряжений, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, -что, с целью повышения точности измерений при регистрации импульсного излучения, в него введены светоделительная пластина, фотоприемник и линия задержки, вход которой вместе с входом резистивно»

ro делителя напряжений подключен к выходу фотоприемника, с которым оптически связана светоделительная пластина, установленная между оптической системой и диссектором, причем один выход линии задержки соединен со входом синхронизации блока сравнения, а другой выход - с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР по заявке,Р 2586336, кл. G 01 J 1/44, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке. М 2725220,кл.G 01 3 1/44, 1979 (прототип).