CS219504B1

CS219504B1 - Method of automatic measurement of spectral characteristics of narrowband light sources

Info

Publication number: CS219504B1
Application number: CS354080A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Hytha
Original assignee: Miroslav Hytha
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Způsob automatického měření spektrálních charakteristik úzkopásmových světelných zdrojů ss týká oboru měření světelných diod za použití akustooptické cely. Vynálezem je řešen technický problém spočívající v tom, že charakteristika je zobrazována na obrazovce oscilografu nebo zaznamenává pravoúhlým zapisovačem, což umožňuje snadné a rychlé měření, výhodné zejména při provádění většího počtu stejných měření, například ve výrobě. Podstatou vynálezu je, že prostorovou mřížkou akustooptické cely je rozkládán světelný svazek, který po průchodu válcovou čočkou vytváří na stínítku spojitě rozložené spektrum, jež je podle změny kmitočtu oscilátoru pro napájení akustooptické cely vedeno přes štěrbinu stínítka na fotodiodu, jejíž napětí je úměrné intenzitě jednotlivých spektrálních složek, a jež je přiváděno na vertikální zesilovač oscilografu nebo na pravoúhlý zapisovač, na jehož zesilovač časové základny je současně přiváděno vychylovací napětí úměrné kmitočtu oscilátoru.The method of automatic measurement of spectral characteristics of narrow-band DC light sources relates to the field of measurement of light-emitting diodes using an acousto-optic cell. The invention solves the technical problem of displaying the characteristic on the screen of an oscillograph or recording it with a rectangular recorder, which enables easy and fast measurement, which is advantageous especially when performing a larger number of identical measurements, for example in production. The essence of the invention is that a light beam is decomposed by the spatial grating of the acousto-optic cell, which after passing through a cylindrical lens creates a continuously distributed spectrum on the screen, which is guided through the slit of the screen to a photodiode, the voltage of which is proportional to the intensity of individual spectral components, and which is fed to the vertical amplifier of the oscillograph or to the rectangular recorder, to the amplifier of whose time base a deflection voltage proportional to the frequency of the oscillator is simultaneously fed.

Description

Vynález se týká způsobu automatického měření spektrálních charakteristik relativně úzkopásmových světelných zdrojů, například světelných diod za použití akustooptické cely.The invention relates to a method for automatically measuring the spectral characteristics of relatively narrowband light sources, such as light-emitting diodes, using an acoustooptical cell.

Dosavadní způsob měření je založen obvykle na použití monochromátorů nebo mocí zapisovače, příp. bez registrace. V každém případě jsou tato měření poměrně zdlouhavá.The current method of measurement is usually based on the use of monochromators or the power of a recorder, respectively. without registration. In any case, these measurements are relatively lengthy.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem automatického měření spektrálních charakteristik úzkopásmových světelných zdrojů podle vynálezu, jehož podstatou je, že světelný svazek spektrálně rozložený prostorovou mřížkou akustooptické cely se posouvá automaticky přes štěrbinu fotodiody tím, že se mění kmitočet oscilátoru pro napájení akustooptické cely, přičemž napětí z fotodiody, úměrné intenzitě jednotlivých spektrálních složek je přiváděno na vertikální zesilovač oscilografu, na jehož zesilovač časové základny je současně přiváděno vychylovací napětí odvozené od modulačního pilovitého průběhu, které je korigováno tak, že horizontální výchylka je lineárně závislá na vlnové délce spektrálních složek světla.These drawbacks are overcome by the method of automatically measuring the spectral characteristics of narrowband light sources according to the invention, which is based on the fact that a light beam spectrally distributed by a spatial lattice of an acoustooptical cell is shifted automatically through the photodiode slot by varying the oscillator frequency to power the acoustooptical cell. proportional to the intensity of the individual spectral components is fed to a vertical amplifier of the oscilloscope, to which the time base amplifier is simultaneously supplied with a deflection voltage derived from a modulating sawtooth that is corrected so that the horizontal deflection is linearly dependent on the wavelength of the spectral components of light.

Vyšší účinek způsobu automatického měření spektrálních charakteristik podle vynálezu proti měřením podle dosavadního stavu techniky spočívá v tom, že charakteristika je zobrazována na obrazovce oscilografu nebo zaznamenávána graficky pravoúhlým zapisovačem, což umožňuje snadné a rychlé měření, výhodné zejména při provádění většího počtu stejných měření, například ve výrobě.A higher effect of the method of automatic measurement of spectral characteristics according to the invention over prior art measurements is that the characteristic is displayed on the screen of an oscilloscope or recorded graphically by a rectangular recorder, allowing easy and fast measurement, especially when making a large number of the same measurements. production.

Způsob automatického měření spektrálních charakteristik podle vynálezu bude dále popsán s přihlédnutím k výkresu, kde je schéma uspořádání použitých přístrojů. Světlo z měřeného zdroje 1, prošlé vstupní štěrbinou 2 a kolimované čočkou 3, je akustooptickou celou 4 vychýleno do směru určeného úhlem 0_O, který splňuje podmínku sin Θ_ο ——~—λ₀ F (1) kde v je rychlost šíření akustické vlny,The method for automatically measuring the spectral characteristics of the present invention will be further described with reference to the drawing where the arrangement diagram of the apparatus used is. The light from the measured source 1, passed through the input slit 2 and collimated by the lens 3, is deflected by the acoustooptical whole 4 in the direction determined by the angle 0 _O , which satisfies the condition sin Θ _ο —— ~ —λ ₀ F (1) ,

F je kmitočet akustické vlny a λ₀ je délka vlny vstupujícího světla.F is the acoustic wave frequency and λ ₀ is the wavelength of the incoming light.

Jestliže měřený zdroj 1 nevyzařuje přísně monochromatické světlo, ale úzké spektrum vlnových délek v intervalu λ₀ -(- Δλ/2;If the measured source 1 does not emit strictly monochromatic light, but a narrow wavelength spectrum in the interval λ ₀ - (- Δλ / 2;

λ₀ — Δλ/2;λ ₀ - Δλ / 2;

potom prothen for

Δλ « λ₀ platí (2)Δλ «λ ₀ is valid (2)

Difraktované světlo po průchodu válcovou čočkou 5 vytvoří na stínítku 6 spojitě rozložené spektrum zdroje.The diffracted light after passing through the cylindrical lens 5 forms a continuously distributed spectrum of the source on the screen 6.

Budeme-li nyní kmitočet budicího elektromagnetického zdroje 9 spojitě měnit (frekvenčně modulovat pilovitým signálem), bude se spektrum zdroje 1 odpovídajícím způsobem posouvat přes štěrbinu na stínítku 6 a proud fotodiody 7 bude úměrný intezitě jednotlivých složek spektra. Proud fotodiody 7 se přivádí na vertikální zesilovač oscilografu 8 nebo na pravoúhlý zapisovač, jehož časová základna je současně rozmítána modulačním pilovitým signálem. Oscilograf 8 zobrazí přímo spektrální charakteristiku zdroje 1. Při větších šířkách pásma lze korekcí signálu přiváděného na časovou základnu dosáhnout lineární závislosti souřadnice X na vlnové délce zdroje 1.Now, if the frequency of the excitation electromagnetic source 9 is continuously changed (frequency modulated by a sawtooth signal), the spectrum of the source 1 will correspondingly shift through the slot on the screen 6 and the current of the photodiode 7 will be proportional to the intensity of the individual components of the spectrum. The photodiode current 7 is fed to a vertical amplifier of the oscilloscope 8 or to a rectangular recorder whose time base is simultaneously swept by a modulating sawtooth signal. Oscillograph 8 will display the spectral characteristic of source 1 directly. At larger bandwidths, a linear dependence of the X coordinate on the wavelength of source 1 can be achieved by correcting the signal supplied to the time base.

Claims

Method for automatically measuring spectral characteristics of narrowband light sources, characterized in that the light beam is decomposed by a spatial lattice of an acoustooptical cell, which after passing through a cylindrical lens forms a continuously distributed spectrum on the screen. a photodiode whose voltage is proportional to the intensity of the individual spectral components and which is fed to a vertical amplifier of the oscilloscope or to a rectangular recorder, to whose time base amplifier is simultaneously applied a deflection voltage proportional to the oscillator frequency.