Датчик положения энергетического центра оптического пучка

Датчик положения энергетического центра оптического пучка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТЕДЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свих-вуСоюз Co897cKNx

Социалистических

Республик (и) 6О8948 (22) Заявлеио11.05.76 (2I) 2359838/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Онубликовано05.06.78,Бюллетень № 21

Государственное комитет

Соеето Министров СССР по делам нзооретенийн открытий (53) УД1(528.022 (088.8) {45) Дата опубликования описания 16.05.78

А. А, Мартиросян, Б. М, Милинкис, Р. А. Мовсесян и Л. Е. Чирков (72) Аатори изобретеиия (73) Заявитель

Ереванский политехнический институт им. К.. Маркса (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО Г1ЕНТРА

ОПТИЧЕСКОГО ПУЧКА

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам задания угла или направления, и может найти применение в геодезии, строительстве и машиностроении.

Известны датчики положения энергетического центра оптического пучка, содержащие источник излучения, модулятор и фотоприемник (1) .

Недостатками таких датчиков является низкая точность определения энергетического центра пучка, сложность конструктивного выполнения, малая надежность из-за наличия подвижных элементов, Наиболее близким по техническому существу и достигаемому результату является датчик положения энергетического центра оптического пучка, содержащий четыре электрооптических модулятора с прямоугольной апертурой, сложенных в квадрат и соединенных с независимыми для каждого модулятора генераторами синусоидальных сигналов, фотоприемник (2 j

Однако отмечается низкая точность определения энергетического центра оптического пучка из-за неравномерности амплитудных модуляторов.

Цель изобретения — повышение точности определения энергетического центра.

Эта цель достигается тем, что в датчике содержащем поляризатор, электрооптический модулятор, анализатор и генератор синусоидального сигнала и фотоприемиик, между модулятором и анализатором установлен оптнческий элемент с антисимметричной фазовой характеристикой относительно оптической оси,датчика.

На чертеже приведена блок-схема предложенного датчика положения энергетического центра оптического пучка.

Датчик содержит модулятор света 1, оптический элемент 2 с антисимметричной фазовой характеристикой, одна часть которого сдвигает фазу участка оптического пучка на угол -, а другая - на угол с4 ., анализатор 3 и фотоприемник 4. При необходимости измерения положения центра оптического пучка в двух взаимно ортогональных направлениях устанавливается полупрозрачное зеркало 5, 609948 тических лучей расположены симметрично относительно плоскости разделения фазосдвигающих участков элемента 2.

При смешении центра пучка относительно указанной выше плоскости на выходе фотоприемника появляется переменная составляющая тока, пропорциональная величине сме1 щения энергетического центра оптического пучка. При изменении направления смещения

)0 изменится знак разности l - I2 и фаза о фототока изменится на 180, При определении положения энергетического центра пучка в ортогональной плоскости пучок отклоняется зеркалом 5 и на его пути устанавливаются элементы 2, 3 и 4.

Использование данного изобретения повышает точность определения энергетического центра оптического пучка и упрощает конструкцию устройства.

1-(фтР(с — -- - в к ) i хи

2 1

Щ А (I + 1 )(сОЬ 2 + 2:,Д (X )СОЬ2т ) ойм* б 4 Составитель Ю. С. Галкин

Редактс р О. Филиппова Техред 3. Фанта Корректор В. Сердюк

Заказ 2994/29 Тираж 872 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Датчик работает следующим образом.

Пучок лучей поляризованного света проходит чер .) модулятор 1, где получает фазовую модуляцию. После оптического элемента

2 одна часть пучка получает фазовый сдвиг е, а другая — фазовый сдвиг «С+ . ПоЖ сле анализатора 3 оптический пучок,поступает на фотоприемник 4. Ток фотоприемника содержит составляющие и соответствии с cow ношением

+ 1ссс" (e((А )ain t) щ !

2 где 1> — ток фотоприемника от части оптического пучка получившего фазовый сдвиг — ток фотоприемника от части оптиг ческого пучка, получившей) фазовый сдвиг сюС + --

° У„„- амплитуда модулирующего напряжения; ц — полуволыовое напряжение модулятора сΠ— частота модулирующего напряжения.

Из разложения соотношения (1) в ряд

Фурье видно, что

) r1 ° с. i|,- -IR U (л )cas w + г 2 с асс

Sin 2 сЕ 3; с ссс )5 с(ст 1)ю ) () — переменная составляющая тока на выходе фотоприемника отсутствует только при 1 " Ig, то есть когда части пучка onФормула изобретения датчик положения энергетического центра

2s оптического пучка, содержащий поляризатор, электрооптический модулятор, анализатор, генератор синусоидального сигнала и фотс приемник, отличающийся тем, что,с целью повышения точности определе30 ния энергетического центра, между модулятором и анализатором установлен оптический элемент с антисимметричной фазовой характеристикой относительно оптической оси датчика.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Криксунов Л. 3., Усольцев И, Ф, Инфракрасные системы, М„"Советское радио", 1968, с. 54.

2. Авторское свидетельство СССР

К. 251652, кл. б- 01 l3 5/26, 1966.