Прецизионный калибратор фазы
Патент 1213433
Авторы
Классы МПК
Прецизионный калибратор фазы
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к области фазоизмерительной техники. Калибратор содержит лазер 1, однополюсный акустооптический модулятор 2, измеритель 3 линейных перемещений, генератор 4, устройство 5 сведения лучей с фотоэлектрическим преобразователем 6. Введение однополюсного акустооптического модулятора, устройства сведения лучей и измерителя линейных перемещений и их функциональные связи позволяют расширить частотный диапазон. 1 ил
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (я) 4 G 01 R 25/04 (2 I) 3747987/24-2 1 (22). 05.06.84 (46) 23. 02.86. Бюл. И- 7 (71) Винницкий политехнический институт . (72) Ж.Желкобаев, В.В.Календин, В.Я.Супьян,и И.В.Троцишин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 434332, кл. G 01 R 25/04, 1974.
Данелян А.Г. и др. Образцовый двухфазйый оптоэлектронный генератор. Измерительная техника, 1980, У 7, с. 51-52.
„„SU„„121 4 Д (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ КАЛИБРАТОР ФАЗЫ (57) Изобретение относится к области фазоиэмерительной техники. Калибратор содержит лазер 1, однополюсный акустооптический модулятор 2, измеритель 3 линейных перемещений, генератор 4, устройство 5 сведения лучей с фотоэлектрическим преобразователем б. Введение однополюсного акустооптического модулятора, устройства сведения лучей и измерителя линейных перемещений и их функциональные связи позволяют расширить частотный диапазон. 1 ил3433 2 ва еля 6, работающего подобно смесителю радиочастотного диапазона, На его выходе получим фототок с разностной частотой входных сигналов, равной частоте f модулирующих колебаний генератора 4. Фаза
121
Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для поверки фазоизмерительной аппаратуры. Целью изобретения является расширение частотного диапазона за счет использования подвижного акустооптического модулятора с контролируемым линейным перемещением в качестве оптического фазовращателя, что позволяет задавать фазовый сдвиг в широком диапазоне частот 1 мГц — 1000 мГц.
На чертеже изображена структурцая схема прецизионного калибратора фазы.
Устройство содержит лазер 1,. оптический связанный с однополюсEIblM акустооптическии модулятором (ОАОГ1) 2, механически связанным с измерителем 3 линейных перемещений, модуляционный вход которого подключен к выходу задающего гене ратора 4, а выход ОАОМ 2 оптически связан через устройство 5 сведения лучей с фотоэлектрическим преобразователем .6, выход которого является одним из выходов калибратора, вторым выходом служит выход задающего генератора 4.
Устройство работает следующим образом.
Излучение лазера 1„ проходя через
ОАОМ 2, модулируется частотой f электрического сигнала, вырабатываемого генератором 4. kIa выходе модулятора 2, работающего в Брегговском режиме, имеются два луча с разностной частотой, равной частоте генератова
4, но разведенных на угол Брегга.
OAOM 2, работающий в режиме Брегговской дифракции, можно рассматривать как пространственный однополюсный модулятор, на выходе которого имеются два оптических сигнала с частотой излучения лазера (нулевой порядок) на сигнал боковой полосы
3 + f (+ 1 порядок). При этом фаза модулирующего колебания генератора переносится на фазу боковой полосы (+ 1 порядок), на нулевой порядок фаза модулирующего сигнала не переносится.
Пространственно разведенные лу- . чи нулевого и + 1 порядка с помощью устройства 5 сведения лучей сводят,ся в плоскости фоточувствительной части фотоэлектрического преобразо10
40 выходного сигнала фотоэлектрического преобразователя 6 будет определяться временной начальной фазой излучения лазера, пространственными систематическими набегами фазы в оптических элементах на пути лучей, а также начальными временной фазой генератора 4 и пространственной фазой возбуждаемой акустической волны в OAOM 2. Под временной фазой колебания понимается фазовый сдвиг, вызванный временной частотой с = G)t, а под пространственной фазой, вызванной пространственным положением ((= 1<г, где k = - - — волновое
Т= число, 1 — величина координаты распространения.
Задание фазового сдвига осуществляется перемещением OAOM 2 вдоль направления распространения акустической волны Ъ и представляет собой пространственное перемещение бегущей аку.".тической волны Я, при этом пространственная фаза акустичеСкой волны изменяется на величину
Я
dg = ka5 = ---hF, где Ь 1 - линейное
Я перемешение модулятора. Таким образом, OAOM 2 служит в качестве оптического фазовращателя и его линейное перемещение, измеряемое измерителем 3 линейных перемещений, определяет задаваемый фазовый сдвиг на выходе фотоэлектрического преобразователя 6.
Передвигая OAOM 2 на расстояние равное длине акустической волны можно на выходах устройства получить регулируемый фазовый сдвнг в пределах 0-360 . Опорным каналом о служит сигнал с выхода генератора
4, который также подается на OAOM*2, Для установления абсолютных значений фазовых сдвигов на выходе необходимо перед началом измерений . скомпенсировать систематический набег фаз в каналах устройства с помощью передвижения ОАОМ 2 и, приняв показания измерителя 3 линейных перемещений за нулевой фазовый сдвиг, задавать угол фазового сдвига перемещения ОАОМ 2, считывая результат
1213433
0,005 ° 0 =О, 0018 задания фазовых сдвигов
1-100 МГц. с погрешность в диапазоне
Формул а изобретения где.Составитель В.Шубин
Техред М.Пароцай Корректор Л.Пилипенко
Редактор Т.Кугрышева
Заказ 778/55 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 с отсчетного устройства измерителя
3 перемещений.
Задаваемая разность фаэ (после предварительной установки в О ) определяется
2 в 360 ь Щ - — -- a Х= ---- - -а
Л Л
Ü 0 - разность показаний изме рителя перемещений в точке задаваемого htf и равно О
Рабочая частота современных OAO!" лежит в пределах 1-1000 МГц, фотоэлектрипьские преобразователи так,же работоспособны в данной полосе частот, что позволяет создавать прецизионные калибраторы фазы для диапазона 1-1000 МГц. Точность задания фазового сдвига перемещением
ОАОМ определяется точностью измерения линейного перемещения модулятора, которая для современной àïïàратуры линейных перемещений составляет Sf=0 01-0,005 мкм. Длина акустической волны в ОАОМ 2 в диапазоне 1-100 МГц A 10-1 мм. Тогда
Прецизионный калибратор фазы, содержащий лазер, задающий генератор, !
О фотоэлектрический преобразователь, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены акустооптический. однополюсный модулятор, 15 устройство сведения лучей, измеритель линейных перемещений,,при этом лазер оптически связан с однополюсным акустооптическим модулятором, который механически связан с иэме2п рителем линейных перемещений, модуляционный вход его подключен к выходу задающего генератора, а выход оптически связан через устройство сведения лучей с фотоэлектрическим пре25 образователем, выход которого явля- . ется одним иэ выходов калибратора .фазы, вторым выходом калибратора является выход генератора.