RU2284486C1 - Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device - Google Patents

Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device Download PDF

Info

Publication number
RU2284486C1
RU2284486C1 RU2005111364/28A RU2005111364A RU2284486C1 RU 2284486 C1 RU2284486 C1 RU 2284486C1 RU 2005111364/28 A RU2005111364/28 A RU 2005111364/28A RU 2005111364 A RU2005111364 A RU 2005111364A RU 2284486 C1 RU2284486 C1 RU 2284486C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
light splitter
laser
photodetector
measurement
Prior art date
Application number
RU2005111364/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005111364A (en
Inventor
Игорь Владимирович Бурзак (RU)
Игорь Владимирович Бурзак
Александр Анатольевич Болкунов (RU)
Александр Анатольевич Болкунов
Александр Юрьевич Козирацкий (RU)
Александр Юрьевич Козирацкий
Юрий Леонтьевич Козирацкий (RU)
Юрий Леонтьевич Козирацкий
Павел Евгеньевич Кулешов (RU)
Павел Евгеньевич Кулешов
Алексей Викторович Кусакин (RU)
Алексей Викторович Кусакин
Дмитрий Владимирович Прохоров (RU)
Дмитрий Владимирович Прохоров
Владимир Дмитриевич Попело (RU)
Владимир Дмитриевич Попело
Александр Анатольевич Сирота (RU)
Александр Анатольевич Сирота
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники
Priority to RU2005111364/28A priority Critical patent/RU2284486C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284486C1 publication Critical patent/RU2284486C1/en
Publication of RU2005111364A publication Critical patent/RU2005111364A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: device has illumination laser and light splitter mounted on path of probing radiation. Collimator and objective with focal length, which equals to doubled distance between light splitter and holder of tested electro-optic device, are mounted between illumination laser and light splitter on path of probing laser radiation. Laser radiation attenuator is disposed between light splitter and photoreceiver on the way of radiation derived from tested one of electro-optic device. Transmission factor of laser radiation attenuator equals to squared relation of objective's focal length to doubled length of simulated route of measurement. Device provides almost total elimination of systematic error arose due to curve in wave front of probing radiation within aperture plane of electro-optic device.
EFFECT: widened dynamic range of measurement; improved precision of measurement; elimination of negative effect of radiation reflected from route's imitator optical system.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерений характеристик светорассеяния оптико-электронных средств (ОЭС) и может быть использовано в технике экспериментального измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) ОЭС.The invention relates to the field of measuring the light scattering characteristics of optoelectronic devices (OES) and can be used in experimental measurement of the effective scattering area (EPR) of an OES.

Известно устройство для определения эффективной площади рассеяния ОЭС (см., например, Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. - М.: Советское радио, 1972, с.41), включающее лазер подсвета, держатель исследуемого ОЭС, установленные по ходу зондирующего лазерного излучения, фотоприемник, установленный по ходу отраженного лазерного излучения, и регистратор выходного сигнала фотоприемника, вход которого подключен к выходу фотоприемника.A device is known for determining the effective scattering area of the ECO (see, for example, Mayzels E.N., Torgovanov V.A. Measurement of the scattering characteristics of radar targets. - M .: Soviet Radio, 1972, p.41), including a backlight laser, holder of the studied ECO, installed along the probe laser radiation, a photodetector installed along the reflected laser radiation, and a detector of the output signal of the photodetector, the input of which is connected to the output of the photodetector.

Недостатками устройства являются высокие погрешности измерений, связанные с малой длиной измерительной трассы (ограниченной длиной лабораторного помещения).The disadvantages of the device are the high measurement errors associated with the small length of the measuring path (limited length of the laboratory room).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для определения ЭПР ОЭС (см., например, Козирацкий Ю.Л., Попело В.Д. Построение физических моделей каналов распространения лазерного излучения для экспериментальных исследований конфликтного взаимодействия оптико-электронных средств. - "Радиотехника", 1999, №8, с.80-84). Для устранения негативного влияния эффектов "ближней зоны" на результаты измерений включают в состав устройства физическую модель (имитатор) трассы распространения зондирующего и отраженного лазерного излучения от ОЭС. В этом случае устройство для измерения ЭПР ОЭС включает лазер подсвета, светорасщепитель, имитатор трассы распространения, держатель исследуемого ОЭС, установленные последовательно по ходу зондирующего лазерного излучения, фотоприемник, установленный по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного лазерного излучения и регистратор выходного сигнала фотоприемника, вход которого подключен к выходу фотоприемника.The closest in technical essence and the achieved results is a device for determining the ESR of an OES (see, for example, Koziratsky Yu.L., Popelo V.D. Construction of physical models of laser radiation propagation channels for experimental studies of the conflict interaction of optoelectronic devices. - " Radio Engineering ", 1999, No. 8, pp. 80-84). To eliminate the negative effect of the “near field” effects on the measurement results, a physical model (simulator) of the propagation path of the probe and reflected laser radiation from the ECO is included in the device. In this case, the device for measuring the EPR of the OES includes a backlight laser, a light splitter, a propagation path simulator, a holder of the studied OES, installed sequentially along the probe laser radiation, a photodetector installed along the branch of the reflected laser light splitter, and an output detector of the photodetector, the input of which is connected to photodetector output.

Недостатками устройства являются малый динамический диапазон измерений и низкая точность получаемых результатов, связанных с негативным влиянием отражения лазерного излучения от оптической системы имитатора трассы распространения.The disadvantages of the device are the small dynamic range of measurements and the low accuracy of the results associated with the negative influence of the reflection of laser radiation from the optical system of the propagation path simulator.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение динамического диапазона и точности измерения ЭПР ОЭС.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the dynamic range and accuracy of ESR ESR measurement.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве определения ЭПР ОЭС, содержащем лазер подсвета, светорасщепитель, держатель исследуемого ОЭС, установленные последовательно по ходу зондирующего лазерного излучения, фотоприемник, установленный по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного лазерного излучения и регистратор выходного сигнала фотоприемника, вход которого подключен к выходу фотоприемника, дополнительно введены между лазером подсвета и светорасщепителем последовательно установленные по ходу зондирующего лазерного излучения коллиматор и объектив с фокусным расстоянием, равным удвоенному расстоянию между светорасщепителем и держателем исследуемого ОЭС, и между светорасщепителем и фотоприемником по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного от ОЭС средства излучения ослабитель лазерного излучения с коэффициентом пропускания, равным квадрату отношения фокусного расстояния объектива к удвоенной длине измерительной трассы.The technical result is achieved by the fact that in the known device for determining the EPR of an OES containing a backlight laser, a light splitter, a holder of the investigated OES, installed in series along the probe laser radiation, a photodetector installed along the branch of the reflected laser splitter and an output detector of the photodetector, the input of which is connected to the output of the photodetector, additionally introduced between the backlight laser and the light splitter sequentially installed along the laser radiation, a collimator and a lens with a focal length equal to twice the distance between the light splitter and the holder of the studied ECO, and between the light splitter and the photodetector along the branched light splitter of the radiation means reflected from the ECO, the laser radiation attenuator with a transmittance equal to the square of the ratio of the focal length of the lens to twice the length measuring route.

Сущность изобретения заключается во введении в состав устройства-прототипа дополнительных элементов. На фиг.1 приведена структурная схема устройства определения ЭПР ОЭС, содержащего лазер 1 подсвета, коллиматор 2, объектив 3, светорасщепитель 4, держатель 5 исследуемого ОЭС, ослабитель 6 лазерного излучения, фотоприемник 7, регистратор 8. Введение в состав устройства-прототипа дополнительно между лазером подсвета и светорасщепителем последовательно по ходу зондирующего лазерного излучения коллиматора и объектива с фокусным расстоянием, равным удвоенному расстоянию между светорасщепителем и держателем исследуемого ОЭС, обеспечивает возможность полного облучения апертуры исследуемого ОЭС, а также полную компенсацию систематических погрешностей измерения ЭПР ОЭС, связанную с искривленностью волнового фронта зондирующего излучения, при проведении экспериментальных исследований ЭПР ОЭС в лабораторных условиях без использования имитатора протяженной трассы распространения лазерного излучения. Введение в состав устройства-прототипа дополнительно между светорасщепителем и фотоприемником по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного от исследуемого ОЭС излучения ослабителя лазерного излучения с коэффициентом пропускания, равным квадрату отношения фокусного расстояния объектива к удвоенной длине измерительной трассы, обеспечивает соответствие величины потока отраженного излучения, попадающего на фотоприемник, величине этого потока при измерении ЭПР ОЭС в реальных условиях.The invention consists in the introduction of additional prototype elements into the prototype device. Figure 1 shows the structural diagram of the device for determining the EPR of the ECO, containing a backlight laser 1, a collimator 2, a lens 3, a light splitter 4, a holder 5 of the investigated ECO, a laser radiation attenuator 6, a photodetector 7, a recorder 8. The introduction of the prototype device is additionally between the backlight laser and the light splitter sequentially along the probing laser radiation of the collimator and the lens with a focal length equal to twice the distance between the light splitter and the holder of the investigated ECO, provides zhnosti full exposure of the aperture of the test of the ECO, as well as full compensation of systematic errors ECO ESR measurements associated with the curvature of the wavefront of the probing radiation in experimental studies of the EPR IPS in the laboratory without the use of a simulator of an extended line of propagation of the laser radiation. The introduction of the prototype device additionally between the light splitter and the photodetector along the branch of the light splitter reflected from the studied OES radiation of a laser attenuator with a transmittance equal to the square of the ratio of the focal length of the lens to the doubled length of the measuring path, ensures the magnitude of the reflected radiation flux incident on the photodetector, the magnitude of this flow when measuring the ESR of the ECO in real conditions.

На фиг.2 представлены зависимости относительного уменьшения динамического диапазона измерений от отношения потоков излучения

Figure 00000002
при различных значениях отношения
Figure 00000003
где Umax - максимальное значение величины электрического сигнала с выхода фотоприемника, S0 - чувствительность фотоприемника на линейном участке рабочей характеристики, Ф1, Ф2 - потоки полезного и помехового лазерных излучений соответственно, ΔФ', ΔФ - динамические диапазоны измерений потоков в отсутствие помехового излучения Ф2 и при его наличии.Figure 2 presents the dependence of the relative decrease in the dynamic range of measurements on the ratio of radiation fluxes
Figure 00000002
at different values of the ratio
Figure 00000003
where U max is the maximum value of the electric signal from the output of the photodetector, S 0 is the sensitivity of the photodetector on the linear portion of the operating characteristic, Ф 1 , Ф 2 are the flows of useful and interfering laser radiation, respectively, ΔФ ', ΔФ are the dynamic ranges of measurement of fluxes in the absence of interfering radiation f 2 and in its presence.

На фиг.3 представлена зависимость относительного увеличения среднеквадратической погрешности измерений в зависимости от величины отношения

Figure 00000004
где
Figure 00000005
- среднеквадратическая погрешность измерения величины Ф1 в отсутствие помехового излучения Ф2,
Figure 00000006
- среднеквадратическая погрешность измерения величины Ф1 при наличии помехового излучения Ф2.Figure 3 presents the dependence of the relative increase in the standard error of the measurement, depending on the magnitude of the ratio
Figure 00000004
Where
Figure 00000005
- the standard error of the measurement of the value of f 1 in the absence of interfering radiation f 2
Figure 00000006
- the standard error of the measurement of the value of f 1 in the presence of interfering radiation f 2 .

Динамический диапазон измерений и погрешность получаемых результатов определяются, в частности, особенностями рабочей характеристики фотоприемника, которая в большинстве случаев является нелинейной (имеет область насыщения) и аппроксимируется следующей зависимостью (см., например, книгу Соболевой Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. - М.: Высшая школа, 1974 г.):The dynamic range of measurements and the error of the results are determined, in particular, by the characteristics of the operating characteristic of the photodetector, which in most cases is non-linear (has a saturation region) and is approximated by the following dependence (see, for example, the book Soboleva N.A., Melamid A.E. Photoelectronic devices. - M.: Higher School, 1974):

Figure 00000007
Figure 00000007

При проведении измерений ЭПР ОЭС с использованием устройства по А.С. №214243 наряду с потоком излучения, вызывающим полезный сигнал на выходе фотоприемника, на вход фотоприемника поступает поток Ф2 помехового излучения, обусловленного отражением зондирующего лазерного излучения от оптической системы имитатора трассы. Т.е. влияние помехового излучения Ф2 приводит к фактическому увеличению крутизны рабочей характеристики фотоприемника при приеме отраженного излучения Ф1.When taking ESR measurements of an OES using a device according to A.S. No. 214243, along with the radiation flux causing a useful signal at the output of the photodetector, an interference flux Ф 2 is received at the input of the photodetector due to the reflection of the probe laser radiation from the optical system of the path simulator. Those. the influence of interference radiation F 2 leads to an actual increase in the steepness of the operating characteristic of the photodetector when receiving reflected radiation F 1 .

Из анализа зависимостей (фиг.2) уменьшения динамического диапазона измерений от отношения потоков излучения при различных значениях отношения

Figure 00000009
видно, что наличие отражения от оптической системы имитатора трассы приводит к уменьшению динамического диапазона измерений в 4...5 раз. Одновременно будет увеличиваться среднеквадратическая погрешность определения величины Ф1 (и в конечном итоге ЭПР ОЭС) в соответствии с выражением:From the analysis of the dependencies (figure 2) reduce the dynamic range of measurements on the ratio of radiation fluxes at different values of the ratio
Figure 00000009
it can be seen that the presence of reflection from the optical system of the path simulator leads to a decrease in the dynamic range of measurements by 4 ... 5 times. At the same time, the root-mean-square error of determining the value of Ф 1 (and ultimately the ESR of the ECO) will increase in accordance with the expression:

Figure 00000010
Figure 00000010

Из анализа зависимости (фиг.3) относительного увеличения среднеквадратической погрешности измерений в зависимости от величины отношения

Figure 00000011
видно, что наличие отражения от оптической системы имитатора трассы приводит к увеличению погрешности измерений ЭПР ОЭС в 1,5...2,5 раза.From the analysis of the dependence (Fig. 3) of the relative increase in the standard error of the measurements, depending on the magnitude of the ratio
Figure 00000011
it can be seen that the presence of reflection from the optical system of the path simulator leads to an increase in the measurement error of the EPR of the OES by 1.5 ... 2.5 times.

Поэтому задача изобретения заключается в следующем: для существенного увеличения динамического диапазона измерений и повышения точности получаемых результатов необходимо устранить влияние помехового излучения Ф2 при сохранении условий, обеспечивающих компенсацию систематических погрешностей измерения ЭПР ОЭС в лабораторных условиях, вызванных существенной искривленностью волнового фронта зондирующего излучения на трассе малой протяженности.Therefore, the objective of the invention is as follows: to significantly increase the dynamic range of measurements and improve the accuracy of the results obtained, it is necessary to eliminate the influence of interfering radiation F 2 while maintaining conditions that compensate for the systematic errors in measuring the EPR of the ECO under laboratory conditions caused by a significant curvature of the wavefront of the probe radiation along the small path extent.

Относительную систематическую погрешность κ, возникающую за счет искривленности волнового фронта зондирующего излучения в плоскости апертуры исследуемого ОЭС, определим, как:The relative systematic error κ arising due to the curvature of the wavefront of the probe radiation in the plane of the aperture of the investigated ECO is defined as:

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
- оценка ЭПР по результатам экспериментального определения на трассе протяженностью L;Where
Figure 00000013
- EPR assessment based on the results of experimental determination on a path of length L;

Е1, Е2 - облученности, создаваемые зондирующим лазерным излучением в плоскости апертуры исследуемого ОЭС и отраженным от ОЭС излучением в плоскости апертуры фотоприемника;E 1 , E 2 - irradiation generated by probing laser radiation in the plane of the aperture of the investigated OES and reflected from the OES radiation in the plane of the aperture of the photodetector;

Figure 00000014
- истинное значение оценки ЭПР ОЭС.
Figure 00000014
- the true value of the EPR estimation of the ECO.

Относительная систематическая погрешность κ, возникающая за счет искривленности волнового фронта зондирующего излучения в плоскости апертуры исследуемого ОЭС в зависимости от длины измерительной трассы L в реальных условиях, с использованием решений матриц передачи параметров луча (см. кн.: Джеррард А., Берч Дж. Введение в матричную оптику. - М.: Мир, 1978, с.53, 92, 93) имеет вид:Relative systematic error κ arising due to the curvature of the wavefront of the probe radiation in the aperture plane of the investigated ECO depending on the length of the measuring path L in real conditions, using solutions of the beam transfer matrices (see book: A. Gerrard, J. Birch. Introduction in matrix optics. - M.: Mir, 1978, p. 53, 92, 93) has the form:

Figure 00000015
Figure 00000015

где Rоэс - радиус кривизны волнового фронта отраженного от ОЭС излучения при условии облучения плоской волной;where R oes is the radius of curvature of the wavefront of radiation reflected from the OES under the condition of irradiation with a plane wave;

R0 - начальный радиус волнового фронта зондирующего излучения.R 0 is the initial radius of the wavefront of the probe radiation.

Из (4) следует, что κ=0, если выполняется следующее равенство:It follows from (4) that κ = 0 if the following equality holds:

Figure 00000016
Figure 00000016

Таким образом, если в начальном сечении пучка зондирующего излучения обеспечить величину радиуса волнового фронта R0=-2l, где l - расстояние между светорасщепителем и держателем исследуемого ОЭС, то вне зависимости от длины измерительной трассы L в реальных условиях обеспечивается полная компенсация систематической погрешности κ. Этот результат положен в основу предлагаемого устройства. Формирование начального волнового фронта зондирующего излучения необходимой кривизны обеспечиваются с помощью коллиматора, увеличивающего сечение пучка зондирующего излучения и уменьшающего его дифракционную расходимость, и фокусировки этого пучка с помощью объектива с фокусным расстоянием, равным 2l.Thus, if in the initial section of the probe radiation beam we ensure the value of the wavefront radius R 0 = -2l, where l is the distance between the light splitter and the holder of the investigated OES, then regardless of the length of the measuring path L in real conditions, the systematic error κ is completely compensated. This result is the basis of the proposed device. The formation of the initial wavefront of the probe radiation of the required curvature is provided using a collimator that increases the cross section of the probe beam and reduces its diffraction divergence, and focuses this beam using a lens with a focal length of 2l.

Так как облученность Е2l, создаваемая отраженным лазерным излучением при измерениях в лабораторных условиях будет превышать облученность Е2L при измерениях на трассах значительной протяженности L, следует ввести ослабление, величина которого может быть определена из следующего соотношения:Since the irradiation E 2l created by reflected laser radiation during measurements in laboratory conditions will exceed the irradiation E 2L when measuring along paths of considerable length L, we must introduce attenuation, the value of which can be determined from the following relation:

Figure 00000017
Figure 00000017

где h1L - высота луча в плоскости апертуры фотоприемника при измерениях на трассе протяженностью L;where h 1L is the beam height in the plane of the aperture of the photodetector during measurements on a path of length L;

h1l - высота луча в плоскости апертуры фотоприемника при измерениях в лабораторных условиях.h 1l is the height of the beam in the plane of the aperture of the photodetector when measured in laboratory conditions.

Поскольку отношение

Figure 00000018
определяет отношение облученностей, создаваемых на входной апертуре фотоприемника в случае лабораторных измерений и измерений на реальных трассах, из выражения (6) следует, что Е2l будет превышать в
Figure 00000019
раз значение Е2L. Поэтому для обеспечения одинакового энергетического уровня сигналов в обоих случаях в предлагаемое устройство введен ослабитель лазерного излучения с коэффициентом пропускания:Since the attitude
Figure 00000018
determines the ratio of irradiations generated at the input aperture of the photodetector in the case of laboratory measurements and measurements on real paths, it follows from expression (6) that E 2l will exceed
Figure 00000019
times the value of E 2L . Therefore, to ensure the same energy level of signals in both cases, a laser radiation attenuator with a transmittance is introduced into the proposed device:

Figure 00000020
Figure 00000020

где f - фокусное расстояние.where f is the focal length.

Таким образом, у заявляемого устройства появляются свойства, заключающиеся в возможности определения ЭПР ОЭС в лабораторных условиях с практически полным устранением систематических погрешностей, связанных с искривленностью волнового фронта зондирующего излучения в плоскости апертуры исследуемого ОЭС, без использования имитатора трассы распространения лазерного излучения, не совпадающие со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающие достижение положительного эффекта, заключающегося в увеличении динамического диапазона измерений и повышении точности получаемых результатов за счет устранения помехового излучения, обусловленного отражением от оптической системы имитатора трассы.Thus, the inventive device has properties consisting in the possibility of determining the ESR of an OES in laboratory conditions with the almost complete elimination of systematic errors associated with the curvature of the wavefront of the probe radiation in the aperture plane of the investigated OES, without using a simulator of the propagation path of laser radiation that do not coincide with the properties manifested by distinguishing features in known solutions and not equal to the sum of these properties, ensuring the achievement of a positive effect, which consists in increasing the dynamic range of measurements and improving the accuracy of the results by eliminating the interference radiation caused by reflection from the optical system of the path simulator.

При этом достигаемый результат оказывается новым, так как все известные устройства не обеспечены мерами и конструктивными элементами, позволяющими устранить влияние отражения лазерного излучения от оптической системы имитатора трассы.In this case, the achieved result is new, since all known devices are not provided with measures and structural elements that can eliminate the influence of reflection of laser radiation from the optical system of the track simulator.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для определения ЭПР ОЭС. На фиг.2 представлена графическая зависимость относительного уменьшения динамического диапазона измерений от отношения потоков излучения Ф2/Ф1 при различных значениях отношения

Figure 00000021
На фиг.3 представлена графическая зависимость относительного увеличения среднеквадратической погрешности измерений в зависимости от величины отношения
Figure 00000022
Figure 1 shows the structural diagram of a device for determining the EPR of the ECO. Figure 2 presents a graphical dependence of the relative decrease in the dynamic range of measurements on the ratio of the fluxes of radiation f 2 / f 1 at different values of the ratio
Figure 00000021
Figure 3 presents a graphical dependence of the relative increase in the mean square error of the measurements depending on the magnitude of the ratio
Figure 00000022

Предлагаемое устройство содержит (см. фиг.1): лазер 1 подсвета, коллиматор 2, объектив 3 с фокусным расстоянием, равным 2l, светорасщепитель 4, держатель 5 исследуемого ОЭС, ослабитель 6 лазерного излучения, фотоприемник 7, регистратор 8, при этом лазер 1, коллиматор 2, объектив 3, светорасщепитель 4, держатель 5 последовательно установлены по ходу зондирующего лазерного излучения, ослабитель 6, фотоприемник 7 последовательно установлены по ходу ответвленного светорасщепителем 4 отраженного от исследуемого ОЭС лазерного излучения, выход фотоприемника 7 соединен со входом регистратора 8.The proposed device contains (see Fig. 1): a backlight laser 1, a collimator 2, a lens 3 with a focal length equal to 2l, a light splitter 4, a holder 5 for the studied ECO, a laser radiation attenuator 6, a photodetector 7, a recorder 8, while laser 1 , collimator 2, lens 3, light splitter 4, holder 5 are sequentially installed along the probe laser radiation, attenuator 6, photodetector 7 are sequentially installed along the branched light splitter 4 of the laser radiation reflected from the investigated OES, photodetector output 7 is connected to the input of the recorder 8.

Устройство определения ЭПР ОЭС работает следующим образом. Излучение лазера 1 подсвета пропускают через коллиматор 2. При этом происходят увеличение сечения пучка зондирующего излучения и уменьшение его дифракционной расходимости, что обеспечивает возможность полного облучения апертуры исследуемого ОЭС. Далее излучение проходит через объектив 3, с помощью которого формируется сходящийся пучок зондирующего лазерного излучения с начальным радиусом кривизны волнового фронта, равным -2l. Полученный пучок направляют через светорасщепитель 4 на исследуемое ОЭС, установленное в держателе 5. Отраженное излучение пропускают через светорасщепитель 4. Ответвленное светорасщепителем 4 отраженное лазерное излучение направляют через ослабитель 6 лазерного излучения с коэффициентом пропускания

Figure 00000023
что обеспечивает соответствие величины потока Ф1, отраженного излучения, попадающего на фотоприемник, величине этого потока при измерении ЭПР ОЭС в реальных условиях на трассе протяженностью L, на фотоприемник 7. Электрический сигнал с выхода фотоприемника 7 направляют на регистратор 8 выходного сигнала фотоприемника 7.The device for determining the EPR of the ECO works as follows. The radiation of the illumination laser 1 is passed through a collimator 2. In this case, the probe beam cross section increases and its diffraction divergence decreases, which makes it possible to completely irradiate the aperture of the studied OES. Next, the radiation passes through the lens 3, with the help of which a converging beam of probe laser radiation is formed with an initial radius of curvature of the wavefront equal to -2l. The resulting beam is sent through a light splitter 4 to the investigated OES installed in the holder 5. The reflected radiation is passed through a light splitter 4. The reflected laser radiation branched by a light splitter 4 is sent through a laser radiation attenuator 6 with a transmittance
Figure 00000023
which ensures that the flux Φ 1 , the reflected radiation incident on the photodetector corresponds to the value of this flux when measuring the ESR of an OES in real conditions on a path of length L, to the photodetector 7. The electrical signal from the output of the photodetector 7 is sent to the recorder 8 of the output signal of the photodetector 7.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает практически полное устранение систематической погрешности κ, но без использования имитатора трассы распространения лазерного излучения. Тем самым предлагаемое решение по сравнению с прототипом обеспечивает увеличение динамического диапазона измерений в 1,5...5,0 раз и повышение в 1,5...2,5 раза точности получаемых результатов за счет устранения негативного влияния отраженного лазерного излучения от оптической системы имитатора трассы.Thus, the proposed device provides an almost complete elimination of the systematic error κ, but without the use of a simulator of the propagation path of laser radiation. Thus, the proposed solution in comparison with the prototype provides an increase in the dynamic range of measurements in 1.5 ... 5.0 times and increase in 1.5 ... 2.5 times the accuracy of the results by eliminating the negative impact of reflected laser radiation from optical track simulator systems.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестно устройство определения ЭПР ОЭС, включающее расположенные по ходу зондирующего лазерного излучения лазер подсвета, светорасщепитель и держатель исследуемого оптико-электронного средства, а также расположенные по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного от исследуемого ОЭС фотоприемник и регистратор выходного сигнала фотоприемника, дополнительно введены последовательно установленные по ходу зондирующего лазерного излучения между лазером подсвета и светорасщепителем коллиматор и объектив с фокусным расстоянием, равным удвоенному расстоянию между светорасщепителем и держателем исследуемого ОЭС, и ослабитель лазерного излучения с коэффициентом пропускания, равным квадрату отношения фокусного расстояния объектива к удвоенной длине измерительной трассы.The proposed technical solution is new, because the publicly available information does not contain a device for determining the EPR of an OES, including an illumination laser located along the probe laser radiation, a light splitter and a holder of the studied optoelectronic device, and also a photodetector and an output detector located along the branch of the light splitter reflected from the investigated OES photodetector signal, additionally introduced sequentially installed along the probe laser radiation m waiting for laser illumination and the optical coupler and collimator lens with a focal length equal to twice the distance between the optical coupler and the test ECO holder and attenuator laser radiation transmission coefficient equal to the square of the lens focal length to twice the length of the measurement track.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые оптические и радиотехнические узлы и устройства (например, коллиматор - афокальная (телескопическая) оптическая система с угловым увеличением д≪1, диафрагма, радиус отверстия которой определяется из выраженияThe proposed technical solution is practically applicable, since typical optical and radio engineering units and devices (for example, a collimator — an afocal (telescopic) optical system with an angular magnification of ≪1, aperture whose opening radius is determined from the expression

Figure 00000024
Figure 00000024

где rф - радиус апертуры фотоприемника, rф - радиус отверстия диафрагмы).where r f is the radius of the aperture of the photodetector, r f is the radius of the aperture opening).

Силами заявителей был разработан и изготовлен макет предлагаемого устройства, который успешно прошел экспериментальную проверку, подтвердившую техническую реализуемость предлагаемого технического решения.By the applicants' forces, a model of the proposed device was developed and manufactured, which successfully passed an experimental verification, which confirmed the technical feasibility of the proposed technical solution.

Claims (1)

Устройство определения эффективной площади рассеяния оптико-электронного средства, включающее расположенные по ходу зондирующего лазерного излучения лазер подсвета, светорасщепитель и держатель исследуемого оптико-электронного средства, а также расположенный по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного от исследуемого оптико-электронного средства фотоприемник и регистратор выходного сигнала фотоприемника, отличающийся тем, что между лазером подсвета и светорасщепителем дополнительно введены последовательно установленные по ходу зондирующего лазерного излучения коллиматор и объектив с фокусным расстоянием, равным удвоенному расстоянию между светорасщепителем и держателем исследуемого оптико-электронного средства, между светорасщепителем и фотоприемником по ходу ответвленного светорасщепителем отраженного от исследуемого оптико-электронного средства излучения установлен ослабитель лазерного излучения с коэффициентом пропускания, равным квадрату отношения фокусного расстояния объектива к удвоенной длине измерительной трассы.A device for determining the effective scattering area of an optoelectronic device, including a backlight laser located along the probe laser radiation, a light splitter and a holder of the studied optoelectronic device, as well as a photodetector and a photodetector of the output signal of the photodetector reflected from the studied optoelectronic device, characterized in that between the backlight laser and the light splitter are additionally introduced sequentially installed a collimator and a lens with a focal length equal to twice the distance between the light splitter and the holder of the studied optical-electronic means along the path of the light splitter and the photodetector along the branch of the light splitter reflected from the studied optical-electronic radiation means have a laser attenuator with a transmittance equal to the square of the ratio of the focal length of the lens to the doubled length of the measuring path.
RU2005111364/28A 2005-04-18 2005-04-18 Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device RU2284486C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111364/28A RU2284486C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111364/28A RU2284486C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2284486C1 true RU2284486C1 (en) 2006-09-27
RU2005111364A RU2005111364A (en) 2006-10-27

Family

ID=37436565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111364/28A RU2284486C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284486C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЗИРАЦКИЙ Ю.Л. и др. Построение физических моделей каналов распространения лазерного излучения для экспериментальных исследований конфликтного взаимодействия оптико-электронных средств. Радиотехника, 1999, №8, с.80-84. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005111364A (en) 2006-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190234852A1 (en) Particle characterisation instrument
Maswadi et al. All-optical optoacoustic microscopy based on probe beam deflection technique
CN101109703B (en) Pumping detecting method based on 4f phase coherent imaging
JP5728470B2 (en) Method and apparatus for measuring optical force acting on particles
CN111504612B (en) Testing arrangement of many light sources laser damage threshold value
CN201072406Y (en) Pump detecting device based on 4f phase coherent imaging
CN105548722A (en) Measuring system of ferromagnetic material terahertz dielectric constant
CN103175823A (en) Double-delay displacement platform femtosecond laser transient heat reflecting system
CN201622228U (en) Dynamic polarized light scattered grain measuring device
CN102645408A (en) Phase object Z-scan-based pump-probe method
Doicu et al. A light scattering model for total internal reflection microscopy of geometrically anisotropic particles
TW202041880A (en) Optical testing apparatus
CN102252828B (en) Method for monitoring real-time changes in reflectivity of highly reflective optical element under laser irradiation
RU2284486C1 (en) Device for measuring efficient area of light diffusion of electro-optic device
CN204855731U (en) Detection apparatus for it detects to be used for passing a sentence classes and grades in school CCD sensitization linearity
CN105393106B (en) Device for measuring scattering of a sample
CN101324503A (en) Pumping detection method based on Z scan
CN107702643B (en) Normal direction determining system and method
CN108572160B (en) Refractometer for measuring refractive index distribution
RU2329475C1 (en) Device for taking measurements of light scattering characteristics of optoelectronic instruments
CN114646454B (en) Echelle grating diffraction efficiency testing device and method
CN115436326B (en) Method and device for measuring material protection threshold
CN111487040B (en) Point source transmittance measuring method and system of optical system
RU2756383C1 (en) Receiving channel of the laser rangefinder
JP7342223B2 (en) Optical inspection equipment and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080419