RU1835556C - Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision - Google Patents

Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision

Info

Publication number
RU1835556C
RU1835556C SU904868847A SU4868847A RU1835556C RU 1835556 C RU1835556 C RU 1835556C SU 904868847 A SU904868847 A SU 904868847A SU 4868847 A SU4868847 A SU 4868847A RU 1835556 C RU1835556 C RU 1835556C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information carrier
optical information
plane
polarization
light
Prior art date
Application number
SU904868847A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Климков
Михаил Иванович Шрибак
Елена Леонидовна Юрьева
Original Assignee
Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии filed Critical Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии
Priority to SU904868847A priority Critical patent/RU1835556C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1835556C publication Critical patent/RU1835556C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Использование: при производстве оптических отражающих носителей информации . Сущность изобретени : изобретение позвол ет уменьшить порог чувствительности и повысить точность измерений. Это достигаетс  тем, что при определении главных плоскостей носител  информации коэффициент передачи первого фотоприемного канала делают равным нулю при максимальном коэффициенте пропускани  зондирующего пучка, а при измерении величины фазового сдвига носител  информации измен ют коэффициент пропускани  зондирующего пучка с одновременным обратным изменением коэффициента передачи первого фотоприемного канала, после чего производ т вычитание между сигналами первого и второго фотоприемных каналов , причем величину фазового сдвига определ ют по величине коэффициента передачи первого фотоприемного канала, при которой разностный сигнал будет равен нулю . 2 с.п.ф-лы, 1 ил.Usage: in the production of optical reflective media. SUMMARY OF THE INVENTION: The invention allows to reduce the threshold of sensitivity and increase the accuracy of measurements. This is achieved by the fact that when determining the main planes of the information carrier, the transmission coefficient of the first photodetector channel is made equal to zero at the maximum transmittance of the probe beam, and when measuring the phase shift of the information carrier, the transmission coefficient of the probe beam is changed with a simultaneous reverse change in the transmission coefficient of the first photodetector, after which subtraction between the signals of the first and second photodetector channels is performed, and the magnitude of the phase move in! determined by the magnitude of the gain of the first photodetector channel, at which the difference signal is zero. 2 s.p. f-ls, 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к пол ризаци-. онным измерени м и может быть использовано при производстве оптических отражающих носителей информации.The invention relates to polarization. It can be used in the production of optical reflective storage media.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

На чертеже показано устройство дл  реализации способа.The drawing shows a device for implementing the method.

Устройство состоит из первого корпуса 1 с первым угломерным лимбом 2 и второго . корпуса 6 с вторым угломерным лимбом 7. Оба корпуса выполнены с возможностью вращени  вокруг оси пучка. Причем первый корпус 1 может вращатьс  как совместно с вторым корпусом 6, так и независимо от него. В первом корпусе 1 последовательноThe device consists of a first housing 1 with a first goniometric limb 2 and a second. bodies 6 with a second goniometric limb 7. Both bodies are rotatable around the axis of the beam. Moreover, the first housing 1 can rotate both in conjunction with the second housing 6, and independently. In the first building 1 in series

установлены лазер 3 и первый пол ризационный светоделитель 4, а также первый фотодиод 5, оптически св занный с первым пол ризационным светоделителем 4. Лазер 3 установлен таким образом, что плоскость пол ризации его излучени  совпадает с плоскостью пропускани  первого пол ризационного светоделител  4. Во втором корпусе 6 установлены пол ризационный светоделитель 8 и оптически св занный с ним второй фотодиод 9. После второго пол ризационного светоделител  8 на оси пучка оптически последовательно установлен носитель информации 10. Выход первого фотодиода 5 подключен к пр мому входу дифференциального усилител  11. К инвер00 00 СЛa laser 3 and a first polarizing beam splitter 4 are installed, as well as a first photodiode 5 optically coupled to the first polarizing beam splitter 4. Laser 3 is mounted so that the plane of polarization of its radiation coincides with the transmission plane of the first polarizing beam splitter 4. In the second housing 6 is equipped with a polarization beam splitter 8 and a second photodiode 9 optically coupled to it. After the second polarization beam splitter 8, a storage medium 10 is optically mounted on the beam axis. 5 of the first photodiode is connected to the direct input of the differential amplifier 11. inver00 SL 00

слcl

СЛSL

оabout

сному входу этого дифференциального усилител  через первый выход первого коммутатора 12 подключен второй фотодиод 9. Кроме того, второй фотодиод 9 электрически последовательно подключен через второй выход первого коммутатора 12 и второй выход второго коммутатора 13 к индикатору нул  14.the second input of this differential amplifier through the first output of the first switch 12 is connected to the second photodiode 9. In addition, the second photodiode 9 is electrically connected through the second output of the first switch 12 and the second output of the second switch 13 to the indicator zero 14.

Через первый выход второго коммутатора 13 к индикатору нул  14 подключен выход дифференциального усилител  11. При этом второй пол ризационный светоделитель 8, первый пол ризационный светоделитель 4 и первый фотодиод 5 образуют первый фотоприемный канал, Второй пол ризационный светоделитель 8 и второй фотодиод 9 образуют второй фотоприемный канал.The output of differential amplifier 11 is connected to the indicator zero 14 through the first output of the second switch 13. In this case, the second polarization beam splitter 8, the first polarization beam splitter 4, and the first photo diode 5 form the first photodetector, The second polarization beam splitter 8 and the second photo diode 9 form the second photodetector channel.

Способ измерени  двулучепреломле- ни  реализуетс  следующим образом. Зондирующий пучок лазера проходит первый пол ризационный светоделитель, второй пол ризационный светоделитель и отражаетс  обратно от„носител  информации. Отраженный пучок попадает на второй пол ризационный светоделитель. Здесь часть пучка, с пол ризацией, перпендикул рной плоскости пропускани  второго пол ризационного светоделител , полностью отразитс  этим светоделителем к второму фотодиоду, Часть пучка с параллельной пол ризацией проходит второй светоделитель и отражаетс  первым светоделителем к первому фотодиоду. Сигналы с первого и второго фотодиодов поступают на пр мой и инверсный входы дифференциального усилител . Разностный сигнал с дифференци- ального усилител  подаетс  на вход индикатора нул . Кроме/того, на вход индикатора нул  может подаватьс  и сигнал с второго фотодиода.A method for measuring birefringence is implemented as follows. The probe laser beam passes through the first polarization beam splitter, the second polarization beam splitter and is reflected back from the information carrier. The reflected beam enters the second polarization beam splitter. Here, a part of the beam, with a polarization perpendicular to the transmission plane of the second polarizing beam splitter, is completely reflected by this beam splitter to the second photodiode. A part of the beam with parallel polarization passes through the second beam splitter and is reflected by the first beam splitter to the first photodiode. The signals from the first and second photodiodes are fed to the direct and inverse inputs of a differential amplifier. The differential signal from the differential amplifier is fed to the input of the zero indicator. In addition, a signal from the second photodiode can also be supplied to the input of the indicator zero.

Можно показать, что величины потоков компонент отраженного пучка Ф1- и Ф2, которые падают на первый и второй фотодиоды соответственно, св заны с величиной потока исходного лазерного излучени  Ф0 следующими соотношени ми:It can be shown that the fluxes of the components of the reflected beam Φ1 and Φ2 that fall on the first and second photodiodes, respectively, are related to the flux of the initial laser radiation Φ0 by the following relations:

й (1 -sin2у sln22(-i,))COS29- slnJ0-r ,. (1)th (1 -sin2y sln22 (-i,)) COS29-slnJ0-r,. (1)

Фг sin2 - sin2 2 (# - Vo) cos2 в г Ф0 .Фг sin2 - sin2 2 (# - Vo) cos2 in r Ф0.

где Л- величина фазового сдвига носител  информации при двойном прохождении пучка,where L is the magnitude of the phase shift of the information carrier with double passage of the beam,

Фо - азимут главной плоскости носител  информации.Fo is the azimuth of the main plane of the information carrier.

-азимут плоскости пропускани  второго пол ризационного светоделител ,the azimuth of the transmission plane of the second polarization beam splitter,

0-угол между плоскост ми пропускани  первого и второго пол ризационных светоделителей,0-angle between the transmission planes of the first and second polarization beam splitters,

г - коэффициент отражени  носител  информации.g is the reflection coefficient of the information carrier.

Вначале определ етс  ориентаци  главной плоскости носител  информации. Дл  О этого на вход индикатора нул  подаетс  сигнал с второго фотодиода, а плоскости пропускани  первого и второго пол ризационных светоделителей устанавливаютс  параллельно, т.е. в 0°, В этомFirst, the orientation of the main plane of the information carrier is determined. To do this, a signal from the second photodiode is supplied to the indicator zero input, and the transmission planes of the first and second polarization beam splitters are set in parallel, i.e. at 0 °, in this

55

случае имеем:case we have:

Фг sin2 sin2 2 (V - Vb) г Фь .Фг sin2 sin2 2 (V - Vb) g Фь.

Изменением азимута t/, достигаем Фг 0. В полученном положении 1р р0.By changing the azimuth t /, we reach Фг 0. In the obtained position, 1р р0.

Дл  определени  величины фазового сдвига устанавливаем азимут плоскостиTo determine the magnitude of the phase shift, we set the azimuth of the plane

пропускани  второго светоделител  равнымtransmittance of the second beam splitter equal

ф ро +45°.f po + 45 °.

На вход индикатора нул  подаем разностный сигнал с фотоприемников. Соответственно система уравнений (1) запишетс :At the input of the indicator zero, we feed the difference signal from the photodetectors. Accordingly, the system of equations (1) is written:

cos2f-cos2tfsin20-r -Ф0, cos2f-cos2tfsin20-r-Ф0,

3535

4 sin2 |4 sin2 |

cos2 9 r Ф0cos2 9 r Ф0

Измен  , путем поворота первого светоделител  угол $, добиваемс  разности нулю разностного сигнала Фт-Ф2 0. Величина 40 фазового сдвига вычисл етс  по формуле:By changing the angle $ by turning the first beam splitter, we obtain the difference of the difference signal Фт-Ф2 0 to zero. The value of 40 phase shift is calculated by the formula:

4545

Д arctgD arctg

2tg|2tg |

1+4 $1 + 4 $

илмilm

.А 20..A 20.

Claims (2)

Формула изобретени  Т.Способ определени  величины фазового сдвига оптического носител  информации , включающий направление по нормали к поверхности оптического носител  информации линейно пол ризованного света, а отраженного от поверхности оптического носител  информации света с плоскост ми- пол ризации, параллельной и перпендикул рной плоскости пол ризации света, направленного к поверхности оптического носител  информации, в первый и второйSUMMARY OF THE INVENTION T. A method for determining the phase shift of an optical information carrier, including the direction normal to the surface of the optical information carrier of linearly polarized light, and the light reflected from the surface of the optical information carrier with planes of polarization parallel and perpendicular to the plane of polarization of light directed to the surface of the optical information carrier in the first and second фотоприемные каналы соответственно, определение главной плоскости оптического носител  информации по минимуму сигнала второго фотоприемного канала при повороте плоскости пол ризации света, направ- ленного к поверхности оптического носител  информации, поворот плоскости пол ризации света, направленного к поверхности оптического носител  информации, на угол 45° относительно главной плоскости оптического носител  информации, и определение величины фазового сдвига, о т л и- чающийс  тем, что. с целью повышени  точности измерений, после поворота плоскости пол ризации света, направленного к поверхности оптического носител  информации , на угол 45° относительно главной плоскости оптического носител  информации измен ют величину светового потока, направленного в первый фотоприемный ка- нал, при неизменном значении светового потока, направленного во второй фотоприемный канал, измер ют значение величины части светового потока, направленного в первый фотоприемный канал, от светового потока с плоскостью пол ризации, параллельной плоскости пол ризации света, направленного к поверхности оптического носител  информации, при котором равны значени  сигналов первого и второго фото- приемных каналов.photodetector channels, respectively, determination of the main plane of the optical information carrier by minimizing the signal of the second photodetector channel when the plane of polarization of light is turned toward the surface of the optical information carrier, rotation of the plane of polarization of light directed toward the surface of the optical medium by 45 ° relative to the main plane of the optical information carrier, and determining the magnitude of the phase shift, such that. in order to increase the accuracy of measurements, after rotation of the plane of polarization of the light directed to the surface of the optical information carrier, the magnitude of the light flux directed to the first photodetector channel is changed at an angle of 45 ° relative to the main plane of the optical information carrier, at a constant value of the light flux, directed to the second photodetector channel, measure the value of the part of the light flux directed to the first photodetector channel from the light stream with the plane of polarization parallel to th plane of polarized light directed to the surface of the optical information carrier, wherein the signal values are equal to the first and second photo-reception channels. 2.Устройство дл  определени  величины фазового сдвига оптического носител 2. A device for determining the phase shift of an optical medium информации, содержащее оптически св занные источник излучени  с линейной пол ризацией , первый и второй светоделители, причем второй светоделитель - пол ризационный, а также первый и второй фотодиоды, оптически св занные с первым и вторым светоделител ми соответственно , дифференциальный усилитель, первый и второй фотодиоды подключены к пр мому и инверсному входам дифференциального усилител  соответственно, отличающеес  тем. что источник излучени , первый светоделитель, первый фотодиод установлены е первом корпусе с угломерным лимбом, причем первый светоделитель - пол ризационный , и плоскость его пропускани  совпадает с плоскостью пол ризации источника излучени , второй светоделитель и второй фотодиод установлены во втором корпусе с угломерным лимбом, первый и второй корпусы имеют возможность поворота вокруг общей оси, параллельной направлению излучени  источника излучени , как совместно, так и раздельно, дополнительно введен индикатор нул , второй фотодиод подключен к дифференциальному усилителю через дополнительно введенный первый коммутатор, второй выход которого подключен к второму выходу второго коммутатора , при этом индикатор нул  подключен к выходу дифференциального усилител  через второй коммутатор.information containing an optically coupled linearly polarized radiation source, a first and second beam splitter, the second beam splitter being polarized, and a first and second photo diode optically coupled to the first and second beam splitters, respectively, a differential amplifier, first and second photo diodes connected to the direct and inverse inputs of a differential amplifier, respectively, characterized in that. that the radiation source, the first beam splitter, the first photodiode are mounted on the first housing with the goniometer, the first beam splitter is polarized, and the transmission plane coincides with the plane of polarization of the radiation source, the second beam splitter and the second photodiode are installed in the second housing with the goniometer, the first and the second buildings can be rotated around a common axis parallel to the direction of radiation of the radiation source, both jointly and separately, an additional indicator zero, the second odiod connected to the differential amplifier via the first switch is further inputted, the second output of which is connected to the second output of the second switch, wherein the zero indicator is connected to the output of the differential amplifier via the second switch. ееher s г/ГзЬ 8 6 .  s g / rzb 8 6. 2ZZ ZfezZZZZZz2JESXta3Sj2ZZ ZfezZZZZZz2JESXta3Sj . Д Л А. Y A / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / / 1010
SU904868847A 1990-07-26 1990-07-26 Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision RU1835556C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904868847A RU1835556C (en) 1990-07-26 1990-07-26 Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904868847A RU1835556C (en) 1990-07-26 1990-07-26 Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1835556C true RU1835556C (en) 1993-08-23

Family

ID=21537530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904868847A RU1835556C (en) 1990-07-26 1990-07-26 Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1835556C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1210137, кл. G 11 В 7/00. опублик. 1986. Патент US №4410277, кл. G 01 N 2.1/21. опублик. 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3871771A (en) Optical apparatus for determining deviations from a predetermined form of a surface
US4171908A (en) Automatic two wavelength photoelasticimeter
JP4316691B2 (en) Device for measuring excursion
US4547664A (en) Diffraction grating beam splitter in a laser resonator length control
EP0385701B1 (en) Apparatus for reproducing information from an opto-magnetic recording medium
US5305088A (en) Laser interferometric measuring machine
JPH06300520A (en) Optical type displacement measuring device
RU1835556C (en) Determination method of phase shift value in optical information carrier and an appliance for its provision
US5038029A (en) Optical sensor arrangement including polarization-altering sensor
US5067813A (en) Optical apparatus for measuring displacement of an object
JPS58196416A (en) Optical fiber laser gyroscope
SU1695145A1 (en) Ellipsometer
SU1727105A1 (en) Autocollimation device
JP3107580B2 (en) Semiconductor laser wavelength detector
SU1210137A1 (en) Device for measuring birefringence of reflecting optic information medium
GB2107079A (en) Improvements in or relating to interferometers
SU1290091A1 (en) Device for measuring double ray refraction of reflecting optical information media
JP2954635B2 (en) Crosstalk measuring device for polarization-maintaining optical fiber
JPH05264687A (en) Optical magnetic field sensor
SU1021959A1 (en) Anisotropic media polarization characteristic measuring device
GB2389896A (en) Interferometer for measurement of angular displacement
SU1026001A1 (en) Polarization interferometer
SU1383108A1 (en) Spectrophotometer
JP2505823Y2 (en) Laser displacement meter
SU1390636A1 (en) Device for measuring double refraction of reflecting optical data media