Компаратор световых потоков
Патент 853592
Авторы
Классы МПК
Компаратор световых потоков
Иллюстрации
Реферат
Сеюз Советеиих
Сецравпиетнчееииа
Республик
О П И С А Н И Е ()853592
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09.79 (21) 2818150/18-25 с присоединением заявки № (23) П риоритет (5() М. Кл.
G 02 F 1/21
3Ъвуддратааиный квинтет
СССР
N делам язааратенмк и аткрыткй
Опубликовано 07.08.81. Бюллетень ¹
Дата опубликования описания (53 ) УД К 535.8 (088.8) В. А. Козак и И. С. Ромоданов :- ъ- . ! (72) Авторы изобретения!
1 ъ (°
548» 1 .. -, (71) Заявитель (54) КОМПАРАТОР СВЕТОВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к области оптических измерений, а более конкретно- к технике амплитудной модуляции оптических лучей, и . может быть использовано в приборах н устpolcrsax, измеряющих разность интенсивностей двух лучей.
Известен компаратор световых потоков, который содержит поляриэационную призму, электрооптический элемент, анализатор и фотоприемник 111.
Недостатком такого устройства является необходимость применения специальной полярт зационной призмы (типа Волластона, Аббе) .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является компаратор световых потоков, содержащий расположенные по ходу лучей поляризатор, электрооцтический элемент, анализатор и приемник излучения (2).
К недостаткам его можно отнести сложность конструкции.
Целью изобретения является упрощение кон, струкции.
Эта цель достигается благодаря тому, что в компараторе потоков, содержащем расположенные по ходу лучей поляризатор, электрооптический элемент, анализатор н приемник излучения, электрический элемент выполнен в виде вырезанной перпендикулярно кристаллографнческой оси 2 прямоугольной плоскопараллельной пластины, составленной из двух геометрически идентичных квадратных пластин с ортогональной ориентацией Х и У-кристаллографических осей, 1 направление приложенного к нему электрического поля совпадает с направлением световых лучей и оптической оси 2.
На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит расположенные по хо.— ду лучей поляризатор 1, электрооптический элемент 2, составленный из двух геометрически идентичных квадратных пластин 3, 4 с ортогональной ориентацией Х и У--кристаллографическнх осей, анализатор 5 и приемник излучения 6, Устройство работает следующим образом.
853592
Потоки света 1 и 11 линейно поляриэуются с помощью поляризатора 1 и попадают иа . электрооптический элемент 2, который превращает линейно поляризованный свет в электрически поляризоваиный,т. е. расщепляет каждый иэ -потоков на два ортогонально поляризованных компонента (обыкновенный и необыкновенный), распространяющиеся с различной скоростью. При этом один из сравниваемых потоков попадает на пластину 3, а другой -- на пластину 4. Возникающая между компонентами разность фаз определяется ориентацией кристаллической пластины и электрического поля.
В потоке 1 после прохождения пластины 3 обыкновенный компонент обгоняет необыкновенный, что соответствует возникновению между ними некоторой разности фаз Г, При том же направлении приложенного электрического поля в потоке 11 после прохождения плас1ины
4 обыкновенный компонент потока отстает от необыкновенного, что соответствует разности фаз — Г.
Далее расщепленные потоки попадают на анализатор 5, ориентированный таким образом, что через него может пройти только один из компонентов (например, обыкновенный) . В отсутствии электрического поля электрооптический элемент не воздействует на проходящие потоки, и они беспрепятственно проходят через оптическую систему. При наложении переменного электрического напряжения U = U i sin u) t анализатор поочередно с частотой Ы пропускает обыкновенный компонент 1 и 11 потоков на расположенный за анализатором 5 фотоприемник 6.
В случае параллельных поляризатора 1 и анализатора 5 пропускание устройства для 1 потока описывается следующим образом:
h = -1-= 0,5(l+ Sin Г), О4
40 а для 11 потока
Ьх= — - = 0,5 tl+Sin(-Г)1, Ь„ где .)О„, 1о — интенсивности потоков на входе устройства;
45, .1 — интенсивности потоков на выходе;
N Цм Sin 4
Uo
0о — полуволновое напряжение кристалла.
Общее пропускание устройства для о"-оих лучей
*. „(.ЬсЫ Ъ""1
304 30% 304+ ЗОВ.
4 т, е. пропорционально разности интенсивностей сравниваемых пстоков. При равенстве сравниваемых потоков, т. е. при р„= Ло
h = 0,5 и не зависит от прилагаемого переменного напряжения. Ток фотоприемника 6 при . этом не изменяется. При отсутствии одного из потоков пропускание системы меняется с частотой И либо от 0,5 до О, либо от 0,5 до
1,0. При неравенстве потоков разностная часть модулируется с частотой приложенного поля, K/ñèãíàë ошибки (разности) пропорционален разности потоков.
Ком световых потоков по сравнению с известным обладает более простой конструкцией, MGo он содержит два поляризационных элемента, а не три, как в известном устройстве, не требует применения вращающегося электрического поля, узла совмещения оптических лучей, что также значительно упрощает устройство.
Компаратор более удобен в эксплуатации, поскольку он не требует сложной юстировки н обладает более широким диапазоном применения, так как позволяет сравнивать несовмещен. ные лучи пазличного спектрального состава и различного сечения.
Кроме того, апертура устройства значительно больше известного, так как она ограничена лишь размерами поляризационных и электрооптического элементов.
Формула изобретения
Компаратор световых потоков, содержащий расположенные по ходу лучей поляризатор, электрооптический элемент, анализатор и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструк.п4и, электрооптический элемент выполнен в виде вырезанной перпендикулярно кристаллографической оси Z прямоугольной плоскопараллельной.пластины, составленной из двух геометрически идентичных квадратных пластин с -ортогональной ориентацией Х и У-кристаллографических осей, причем направление приложенного к нему электрического поля совпадает с направлением световых лучей и оси Z.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР и 556349, кл. 6 01 1 5/58, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР М 153075, кл. 6 01 8 9/08, 1963. (прототип).
853592
Составитель Н. Назарова
Техред Ж. Кастелевич
Корректор Н. Бабинщ
Pegaxrop Л, Утенина
Филиал f!IlII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4
Заказ 5669/23 Тираж 539 .
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открмтий ! !3035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5