Свч светодальномер

Свч светодальномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение м. б. использовано в инженерной геодезии и позволяет повысить точность измерений. В устройстве линия оптической задержки выполнена в виде зеркала 1 1, установленного с возможностью перемещения вдоль оси источника 1 линейно поляризованного излучения. Световое излучение направляется в объемный резонатор 2, соединенный с масштабным генератором 3 и индикатором 4 резонанса. Установленный в резонаторе 3 оптический кристалл 5 модулирует излучение по поляризации. Зеркало 11 направляет луч 10 в оптический кристалл 9 так, что при перемещении зеркала этот луч не выходит из пределов торца кристалла 9. Нор.маль к поверхности зеркала 11 и оптические оси одноосных оптических кристаллов о и 9 расположены к оси источника 1 под углом 0,7-0,9°. Из.менение интенсивности света на выходе анализатора 13 трансфор.мируется фотоприемником 15 в изменение электрического сигнала, наблюдае.чого на экране индикатора 17. 3 ил. &

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.,SU 1401278 А1 (51) 4 G 01 С 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3985797/24-10 (22) 28.10.85 (46) 07.06.88. Бюл. ¹ 21 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) P. A. Мовсесян, К. С. Гюнашян, E. A. Айрапетян и В. Г. Арутюнян (53) 528.02! .7 (088.8) (56) Лобачев В. М. Радиоэлектронная геодезия. М.: Недра, 1980, с. 141 — 143.

Там же, с. 143 — 145. (54) СВЧ-СВЕТОДАЛЪНОМЕР (57) Изобретение м. б. использовано в инженерной геодезии и позволяет повысить точность измерений. В устройстве линия оптической задержки выполнена в виде зеркала 1l, установленного с возможностью перемещения вдоль оси источника 1 линейно поляризованного излучения. Световое излучение направляется в объемный резонатор 2, соединенный с масштабным генератором 3 и индикатором 4 резонанса. Установленный в резонаторе 3 оптический кристалл

5 модулирует излучение по поляризации. 3еркало 11 направляет луч 10 в оптический кристалл 9 так, что при перемещении зеркала этот луч не выходит из пределов торца кристалла 9. Нормаль к поверхности зеркала ll и оптические оси одноосных оптических кристаллов 5 и 9 расположены к оси источника 1 под углом 0 7 — 0 9 . Изменение интенсивности света на выходе анализатора 13 трансформируется фотоприемником 15 в изменение электрического сигнала, наблюдае.ioro на экране индикатора 17. 3 ил. g>

1401278

Изобретение относится к СВЧ-светодальн омерам с оптической линией задержки (ОЛЗ) и может применяться в инженерной геодезии.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 приведена функциональная схеа светодальномера; на фиг. 2 — направлеие смещения приемного луча на интерфеенционной картине, наблюдаемой на выхое одноосных кристаллов; на фиг. 3 — схема заимной ориентации приемопередающих луей и осей Z кристаллов.

Светодальномер содержит источник 1 лиейно поляризованного излучения ЛГН-105, бъемный резонатор 2, СВЧ-масштабный г нератор 3, индикатор 4 настройки модулят ра на резонанс, кристалл 5 КДР канала одуляции света, передающую оптику 6, отажатель 7 зеркально-линзового типа, прие ную оптику 8, кристалл 9 КДР демодуляии света, приемный луч 10, зеркало 11 ОЛЗ, аправляющую 12 для перемещения зеркала ОЛЗ, анализатор 13, световод 14, фотоприемник 15 типа ФЭУ-115, усилитель 16, сигнала ФЭУ, индикатор 17 минимума света.

На фиг. 2 обозначено: М, N — направление поляризации света и оси пропускания анализатора, Z — оптическая ось кристалла, — угол, на который смещаются приемопередаюшие лучи от оптической оси.

На фиг. 3 обозначено: 18 — направление приемопередающих лучей, 19 — направление луча, отраженного от зеркала ОЛЗ,,, Z, — направления оптических осей крист лов, р — угол, который образуют приемоередающие лучи с осями Zl и Zg, 2ср — угол . ежду лучами, отраженными от отражателя зеркалом ОЛЗ, — величины смещения уча по торцу кристалла при перемещении

3 ркала ОЛЗ.

Устройство работает следующим образ м.

Плоскополяризованный свет от источник а 1 направляется в объемный резонатор, представляющий собой сочетание двух коа ксиальных модуляторов света. Объемный

1 езонатор 2 соединен с масштабным генератором 3 и индикатором 4 резонанса. На путя излучения источника 1 света в объемном р езонаторе 2 установлен электрооптический к ристалл 5, например типа КДР. В кристалле 5 свет модулируется по поляризации и передающей оптической системой 6 направляет<„ я на отражатель 7, а оптической системой 8 в виде параллельного тонкого приемного луча 10 направляется на зеркало 11 ОЛЗ через

< тверстие, расположенное рядом с кристаллом 9 демодулирующего канала.

Зеркалом 11 ОЛЗ луч 10 направляется в кристалл 9 так, чтобы при перемещении зер <ала луч 10 не выходил из пределов торца кристалла 9.

Уголь,на величину которого необходимо повернуть зеркало 11 относительно приемопередающих лучей 18, определяется особенностью модуляции света в одноосных кристаллах типа КДР.

В светодальномерах направления приемопередающих лучей совпадают с оптической осью Z кристаллов. При этом на выходе кристаллов наблюдается интерференционная картина. При отклонении луча от оси Z на угол у по напра влению осей М, N, являющихся направлением поляризации света и пропускания анализатора, сохраняется как эффективность модуляции света, так и положение рабочей точки на модуляционной характеристике света. Величина угла tp зависит от типа и длины электрооптического кристалла и определяется из выражения р $!П2Р=С, (t) где 3 — длина кристалла;

С вЂ” постоянная величина для данного типа кристалла.

Нахождение угла у заключается в том, что при юстировке модулятора вместо того, чтобы направить луч в центр интерференционной картины (фиг. 2), необходимо направить луч в середину первого максимума интерференционной полосы (фиг. 2), которая четко наблюдается на выходе кристалла после закрытого анализатора. После установки модулятора поворачивается зеркало ОЛЗ для наблюдения за приемным лучом на той же самой картине.

Для практической реализации важным является предел перемещения зеркала ОЛЗ, определяемый длиной волны модуляции света. Например, на частоте 1200 МГц, когда

Я, =250 мм, зеркало ОЛЗ необходимо перемешать на 2 =125 мм. Учитывая, что положение минимума света имеет определенную ширину, зависящую от измеряемого расстояния, длина пути ОЛЗ должна быть больше, чем Я.„/2 на величинуЯ., /10 мм, т. е.

3o,=150 мм. В данном случае, чем меньше

1О,, тем лучше, так как перемещение приемного луча по торцу кристалла будет меньше.

Чтобы ввести приемный луч в кристалл 9 и перемещать зеркало 11 на 150 мм, сохраняя при этом процесс демодуляции приемного луча, ориентация кристаллов и лучей устанавливается согласно фиг. 3. В этом случае угол между лучами, отраженными от отражателя 7 и входяшими в кристалл 9, может составлять 2 / . При этом, если перемещать зеркало 11 на 150 мм, приемный луч сместится по торцу кристалла 9 на величинул. Параллельное перемещение приемного луча по торцу кристалла не нарушает процесс демодуляции света, а установка зеркала 11 под углом ф=0,7 — 0,9 в отношении приемного луча 10 не вносит деполяризацию.

Конструктивно путь перемешения зеркала 11 осуществляется по направляющей 12, расположенной по длине источника света и составляющей примерно 320 мм. Это позво1401278

Формула изобретения

Составитель И. Власов

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 2532/38 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам и 3oврстений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская нао., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляет обеспечить мин им ал ьное расстояние между объемным резонатором и зеркалом !1, равное 250 мм, что вполне достаточно для введения приемного луча в кристалл

9 демодулирующего канала и поддержания луча в кристалле при перемещении зеркала 11 на 150 мм.

После вторичного прохождения модулированного луча через кристалл 9 в зависимости от положения зеркала 11 ОЛЗ на выходе анализатора 13 интенсивность света увеличивается или уменьшается. С выхода анализатора 13 амплитудно-модулированный свет через световод подается на фотокатод фотоприемника !5. Изменение интенсивности света фотоприемником трансформируется на изменение электрического сигнала, который усиливается усилителем 16 и наблюдается на экране индикатора 17.

Эффективность предложенного светодальномера заключается в предельном уменьшении количества отражающих поверхностей, требующих точной юстировки и влияющих на точность измерения.

СВЧ-светодальномер, содержащий источник линейно поляризованного излучения, два одноосных оптических кристалла, установленные параллельно друг другу в ооъемном резонаторе, СВЧ-генератор, линию оптической задержки, анализатор, фотоприемник и усилительно-индикаторный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, линия оптической задержки выполнена в виде зеркала, установленного с возможностью перемещения вдоль оси источника линейно поляризованного излучения, а нормаль к поверхности зеркала и оптические оси электрооптических кристаллов расположены к ней под углом 0,7 — 0,9 .