RU2059226C1 - Спектральный коррелятор - Google Patents
Спектральный коррелятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059226C1 RU2059226C1 RU94024615A RU94024615A RU2059226C1 RU 2059226 C1 RU2059226 C1 RU 2059226C1 RU 94024615 A RU94024615 A RU 94024615A RU 94024615 A RU94024615 A RU 94024615A RU 2059226 C1 RU2059226 C1 RU 2059226C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- interference
- optical system
- forming optical
- digital processing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Использование: в области оптических измерений для измерения концентрации газовой смеси по длине трассы. Сущность изобретения: устройство содержит интерференционно-поляризационный фильтр, формирующую оптическую систему и электронно-регистрирующую систему. Установка формирующей оптической системы по ходу излучения после фильтра позволяет увеличить эффективность работы фильтра. Использование системы цифровой обработки, осуществляющей вычисление корня квадратного суммы квадратов сигналов, получаемых от двух каналов синхронного детектирования по первой и второй гармоникам модуляционной частоты, приводит к устранению влияния на результаты измерений спектрального сдвига фильтра, связанного с температурной нестабильностью оптических элементов и неточностями их изготовления. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оптическим измерениям, а именно к спектральным корреляторам, используемым для бесконтактного измерения концентрации газовой смеси по длине трассы, в частности при экологических исследованиях приземного слоя атмосферы.
Известен спектральный коррелятор, предназначенный для определения средней по трассе проходящего оптического излучения концентрации молекулярных газов NO2 и SO2.
Известное устройство содержит формирующую оптическую систему, интерференционно-поляризационный фильтр, фотоприемник и электронно-регистрирующую систему.
Недостатком известного спектрального коррелятора является низкая чувствительность и, как следствие, низкая точность измерений, особенно при использовании в УФ-спектральном диапазоне солнечного спектра, обусловленная необходимостью установки интерференционно-поляризационного фильтра в параллельном или слабо сходящемся (Φ < 1,5о) пучке светового потока излучения. Недостатком является также необходимость использования в интерференционно-поляризационном фильтре фазовой пластины строго определенной толщины, для чего последняя помещается в специальный нагреватель и при настройке всего прибора определяется температура, при которой фазовая пластина достигает необходимой толщины. Использование нагревателя делает прибор в целом инерционным и чувствительным к температуре окружающей среды.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение точности измерений.
Указанный результат достигается тем, что в спектральном корреляторе, содержащем формирующую оптическую систему, интерференционно-поляризационный фильтр, включающий интерференционный фильтр, поляризатор, анализатор, модулятор и фазовую пластину, фотоприемное устройство и электронно-регистрирующую систему, содержащую предусилитель, к входу которого подключен выход фотоприемного устройства, генератор модуляционной частоты, подключенный к модулятору, и два канала синхронного детектирования по первой и второй гаpмоникам модуляционной частоты, первый из которых соединен со входом системы цифровой обработки, формирующая оптическая система установлена по ходу излучения после интерференционно-поляризационного фильтра, а выход канала синхронного детектирования по второй гармонике также соединен с входом системы цифровой обработки, которая выполнена с возможностью вычисления корня квадратного из суммы квадратов выходных сигналов обоих каналов.
На чертеже изображена оптико-электронная схема спектрального коррелятора.
Устройство содержит интеpференционный фильтр 1, поляризатор 2, анализатор 3, модулятор 4, двулучепреломляющую фазовую пластину 5, формирующую оптическую систему 6 (например, фокусирующий объектив), фотоприемник 7, предусилитель 8, генератор 9, высоковольтный усилитель 10, два канала синхронного детектирования 11, 12 и систему 13 цифровой обработки.
Спектральный коррелятор работает следующим образом.
Исследуемое излучение проходит через интерференционно-поляризационный фильтр, состоящий из интерференционного фильтра 1, поляризатора 2, электрооптического модулятора 4, двулучепреломляющей фазовой пластины 5 и анализатора 3, спектр пропускания которого совпадает на исследуемом участке с точностью до сдвига со спектром излучения, проходит через фокусирующий объектив и регистрируется фотоприемником.
Результатом установки фокусирующего объектива после интерференционно-поляризационного фильтра, а не до него является увеличение угловой апертуры принимаемого излучения, а следовательно более чем на два порядка увеличение светосилы спектрального коррелятора. Это обусловлено тем, что эффективность работы фильтра снижается с ухудшением коллимированности пучка, а при сжатии пучка расходимость увеличивается во столько раз во сколько сжимается пучок.
Для получения модуляции интенсивности электрооптический модулятор 4 управляется синусоидальным напряжением от генератора 9 и усилителя 10. От того же генератора получают опорные сигналы первой и второй гармоники частоты модуляции для двух каналов синхронного детектирования 11, 12.
По выходным сигналам каналов, при соответствующей ноpмировке в системе 13 цифровой обработки вычисляют квадратный корень суммы квадратов этих сигналов и, таким образом, устраняют влияние спектрального сдвига фильтра, связанного с температурной нестабильностью оптических элементов и неточностями их изготовления.
Для нормировки информационного сигнала используют систему АРУ для удержания стабильного уровня постоянной составляющей фототока.
Claims (1)
- СПЕКТРАЛЬНЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий формирующую оптическую систему, интерференционно-поляризационный фильтр, включающий интерференционный фильтр, поляризатор, анализатор, модулятор и фазовую пластину, фотоприемное устройство и электронно-регистрирующую систему, содержащую предусилитель, к входу которого подключен выход фотоприемного устройства, генератор модуляционной частоты, подключеный к модулятору, а также два канала синхронного детектирования по первой и второй гармоникам модуляционной частоты, первый из которых соединен с входом системы цифровой обработки, отличающийся тем, что формирующая оптическая система установлена по ходу излучения после интерференционно-поляризационного фильтра, а выход канала синхронного детектирования по второй гармонике также соединен с входом системы цифровой обработки, которая выполнена с возможностью вычисления корня квадратного из суммы квадратов выходных сигналов обоих каналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94024615A RU2059226C1 (ru) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Спектральный коррелятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94024615A RU2059226C1 (ru) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Спектральный коррелятор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2059226C1 true RU2059226C1 (ru) | 1996-04-27 |
RU94024615A RU94024615A (ru) | 1996-05-10 |
Family
ID=20157919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94024615A RU2059226C1 (ru) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Спектральный коррелятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059226C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103712939A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 张显超 | 一种基于紫外可见光谱的污染物浓度拟合方法 |
-
1994
- 1994-07-11 RU RU94024615A patent/RU2059226C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гурари М.К. и др. Спектральный коррелометр для измерения концентраций газов NO 2 и SO 2 . Измерительная техника, 1993, N 2, с.36-37. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103712939A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 张显超 | 一种基于紫外可见光谱的污染物浓度拟合方法 |
CN103712939B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-07-20 | 张显超 | 一种基于紫外可见光谱的污染物浓度拟合方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94024615A (ru) | 1996-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602004000374D1 (de) | Gasdetektionsverfahren und gasdetektoreinrichtung | |
FI69370B (fi) | Foerfarande foer maetning av egenskaperna hos ett plastskikt med hjaelp av infraroed straolning | |
JPH0481132B2 (ru) | ||
US3843258A (en) | Dual beam absorption type optical spectrometer | |
US3999856A (en) | Diffractometric refractometer | |
US7843565B2 (en) | Optical gas monitor | |
KR970070995A (ko) | 자기 광학 효과 측정 장치 | |
US4057734A (en) | Spectroscopic apparatus with balanced dual detectors | |
US3518002A (en) | Spectrometer | |
RU2059226C1 (ru) | Спектральный коррелятор | |
US5696586A (en) | Optical correlation gas analyzer | |
US3549260A (en) | Spatially dispersive correlation interferometer | |
US3572938A (en) | Polarimeter | |
USRE28216E (en) | Josef pep schock | |
Acef | CO/sub 2//OsO/sub 4/lasers as frequency standards in the 29 THz range | |
RU2189038C2 (ru) | Спектрофотометрический детектор для капиллярного электрофореза и капиллярной жидкостной хроматографии | |
RU2094757C1 (ru) | Способ определения интенсивности ультрафиолетового излучения | |
JPS6252436A (ja) | ガス検知装置 | |
JPS5724863A (en) | Modulation measuring method of and apparatus for intensity of light | |
Whittaker et al. | Absorption measurements using frequency modulation heterodyne spectroscopy | |
SU917098A1 (ru) | Оптикоэлектронный трансформатор тока | |
SU879329A1 (ru) | Способ фотометрического анализа жидкостей,аэрозолей и газов | |
CA1069722A (en) | Diffractometric refractometer | |
SU1182345A1 (ru) | Коррел ционный анализатор газа | |
SU1693394A1 (ru) | Устройство дл измерени относительной спектральной чувствительности фотоприемных устройств |