Устройство для измерения градиентов показателя преломления

Устройство для измерения градиентов показателя преломления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(.: 1,т .

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (111 )7 f47 4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.05.76 (21)2358887у2В 25 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень Л".37 (45) Дата опубликования описания 15.11.77 (51) М. Кл, 6 01 В О/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изооретений и открытий (53) УДК 535.4 1 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Захарченко и С. М. Коломиец (71) Заявитель

Институт экспериментальной метеорологии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТОВ

ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Изобретение относится к оптико-интерференционным устройствам и может быть использовано для исследования материалов, прозрачных неоднородностей в оптике атмос феры, аэро — и гидромеханике, при изучении 5 распространения лазерного излучения в поглощающих средах в оптическом приборостроении путем измерения показателя преломления.

Известны теневые устройства аналогич- 10 ного назначения, содержащие источник зондирующего излучения и приемную систему, измеряющую угловое смещение зондирующего пучка, возникающее из-за наличия гра диентов показателя преломления (Ц.

Однако эти устройства с низкой точностью измерений требуют применения высокськачесгвенных оптических элементов, исправленных на различные виды абераций. Указанные недостатки устранены в уст 20 ройствах, использующих явление интерференции света.

Известно также устройство для измерения градиентов показателя преломления, содержащее источник света, двухлучевой 25 интерферометр и блок регистрации интерференциоиных полос (2). В устройстве один из лучей интерферометра проходит через исследуемую среду и блок регистрации, измеряющий разность фаз интерферирующих лучей, по которой и судят о величине градиентов и которые пропорциональны отношению разности фаз к расстоянию между пучками.

Известное устройство обладает низкой помехоустойчивостью, поскольку разнесенные на различные расстояния оптические элементы, особенно при изучении протяженных сред, при наличии даже незначительных вибраций, приводят к паразиткой модуляции разности хода, снижают точность и затрудняют измерение..

Целью данного изобретения является увеличение помехоустойчивости измерений, Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для измерения градиентов показателя преломления, содержащем источник света, двухлучевой интерферометр и блок регистрации интерференционных полос установлены интерферометр с числом отражений лучей одинаковой четности, блок ре575474 = ч4-т.)

hd.=- — .р ! с!и по dw луча.

Составитель А. Медведев

Редактор О. Иванова Техред И. Климка Корректор, .М. Немчик

Заказ 4018/24 Тираж 907 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гистрации ширины интерференционных полос, выполненный в виде диссектора с частотомером, работающим в режиме измерении периода, и узел управления, синхронизирующий работу указанного блока регистрации.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник света 1, интерферометр 2 с числом отражений лучей одинаковой четности, например типа Жаме- щ на, исследуемую среду 3, отражающее зеркало 4, диссектор 5 частотомер 6 и узел синхронизации 7.

Устройство работает следующим образом, Пучок света от источника 1 попадает 1s в интерферометр Жамена 2, причем один из лучей проходит через исследуемую среду 3. Далее интерференционная картина с помощью зеркала 4 направляется на диссектор 5. Период сигнала с диссектора изме- 28 ряется частотомером 6, работающим в режиме измерения периода. Узел синхронизации 7 синхронизирует работу диссектора

H частотомера.

В отсутствие градиентов показателя преломления угол с4„между интерферируюшими лучами и, следовательно, ширина полос Мц и период выходного сигнала То определяются клиновидностью пластин интерферометра. При появлении поперечного 30 градиента показателя преломлекья д в одном из лучей этот луч отклонится на уголЛд- or первоначального направления, причем где Я вЂ” показатель преломления невозмущенной среды, — длина среды вдоль трассы

При этом изменится ширина полос и период выходного сигнала станет равным некоторому значению Т, причем где Я. — длина волны излучения, Ч вЂ” скорость сканирования.

Зная ьА., легко найти — ;

М .

Ах

3x = 7ч (f,) °

Таким образом, устройство позволяет увеличить помехоустойчивость измерений, поскольку угол между выходными лучами интерферометра с числом отражений одинаковой четности остается постоянным; а измеряя ширину интерференционных полос легко найти расстояние между лучами и, следовательно, изменения градиента показатеJlg прел@мления, Формула изобретения

Устройство для измерения градиентов показатели преломления, содержащее источник света; двухлучевой интерферометр и блок регистрации интерференционных полос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости измерений, в нем установлены интерферометр с числом отражений лучей одинаковой четности, блок регистрации ширины интерференционных полос, выполненный в виде диссектора с частотомером, работающим в режиме измерения периода, и узел управления, синхронизирующий работу указанного блока регистрации.

Источники информации, принятые во вни» мание при экспертизе:

1. Барбарт А. N. и др. Оптические измерения. "Техника . Киев, 1967, с. 256-308.

2. Телешевский В. И. Гетеродинные методы лазерной интерферометрии на основе акустической модуляции света. Измерительная техника", № 1, 1975.