SU1103087A1 - Измеритель мощности излучени - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕ НИЯ, содержащий основные фотодетектор и усилитель, соединеншле последовательно , и индикатс р, отличающийс  теМ:, что,, с целью повышени  точности измерени  и расширени  динамического диапазона, в него, введены последовательно соединенные источник эталонного напр жени , сумматор напр жений, усилитель тока, вспомогательный излучатель, а также вспомогательный фотодетектогр , два волоконно-оптически.х жгута, вычислительное устройство, устройство управлени  и п ть ключей, при этом первый ключ установлен между выходом источника эталонного напр жени  и первым входом сумматора напр жений , второй вход которого соединен через второй и третий ключи с выходом основного усилител , вход вычислительного устройств;а соединен через второй ключ- с выходом основного усилител , через третий ключ - с вторым входом сумматора напр жений, через четвертый ключ - с выходом вспс лога-, тельного фотодетектора, через п тый ключ-с выходом источника эталонного « напр жени ,управл ющие входы всех ключей подключены к устройству управлени , кроме того, выход вспомогатель-тного излучател ; с помощью, первого волоконно-оптического жгута соединен с входом основного фотодетектора, а с помощью второго волоконно-оптичег ского жгута - с входом вспомогательного .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике/ в частности к сред ствам измерени  параметров лазеров. Известен измеритель мощности изл чени , используемый дл  измерени  абсолютного уровн  излучени  ij . Недостатком данного измерител   вл етс  больша  инерционность. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  измер тель мощности излучени , содержащий основные фотодетекторы и усилитель, соединенные последовательно, и инди катор f2 , Однако динамический диапазон и точность этого измерител  ограничив ютс  нелинейностью характеристик пр образовани  фотодетектора, нестабил ност.ью параметров схемы. Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расширение ди-, намического диапазона. Указанна  цель достигаетс  тем, что в измеритель, содержащий основные фотодетектор и усилитель, соединенные последовательно, и индикатор введены последовательно соединенные источник эталонного напр жени , сумматор напр жений, усилитель тока, вспомогательный излучатель, а также вспомогательный фотодетектор, два во локонно-оптических жгута, вычислительное устройство, устройство управ лени  и п ть ключей, при этом первый ключ установлен .между выходом источника эталонного напр жени  и первым входом сумматора напр жений, второй вход которого соединен через .второй и третий ключи с выходом основного усилител , вход вычислительного устройства соединен через второй ключ с выходом основного .усилител , через третий ключ - с вторым входом суммат ра напр жений, через четвертый ключ - с выходом вспомогательного фотодетектора , через п тый ключ с выходом источника эталонного напр же ни , управл ющие входы всех ключей подключены к устройству управлени , кроме того, выход вспомогательного излучател  с помощью первого волокон но-оптического жгута соединен с входом основного фотодетектора, а с помощью второго волоконно-оптического жгута - с входом вспомогательного излучател . Все ключи переключател  от блока -управлени , обеспечивающего .совместно с вычислительным устройством вычисление измер емой величины мощности излучени  Р по алгоритму р . + ЦciЦэ Ц- Ц4lЦ5 s;;;rru4-2Lia+u,w3 . гдеЗаоп - коэффициент преобразовани  мощности излучени  в напр , жение на выходе вспомогательного фотодетектора, В/Вт;. и - напр жение на входе вычислительного устройства, Вт. Индекс при U определ етс  положением ключей в соответствии с приведенной ниже таблицей. Примечание. 3 - ключ замк нут, Р - разомкнут. На чертеже представлена блоксхема измерител  мощности излучени . Измеритель содержит п ть ключей 1-5, основные фотодетектор 6 и усилитель 7. Источник эталонного напр жени  8, ключ 1, сумматор напр жени  9, на второй вход которого сигнал подаетс  с выхода основного усилител  7 через ключи 2 и 3, усилитель тока 10 и вспомогательный излучатель 11 соединены последовательно с помощью первого волоконно-оптического жгута 12, вспомогательный излучатель 11 соединен с основным фотодетектором 6 и с помощью второго волоконно-оптического жгута 13 с вспомогательным фотодетектором 11, сигнал с которого через ключ 4 подаетс  на. вычислительное устройство 15. Выход вычислительного устройства 15 соединен с индикатором 16, а его вход через ключ 2 с выходом основного усилител  7, а через, ключ 5с источником эталонного напр жени  8. Все ключи переключаютс  от блока управлени  17, соединенного с вычислительным устройством 15. Измеритель работает следующим образом. В вычислительном устройстве 15 запоминаютс  результаты п ти циклов измерени , обеспечиваемых соответствующей коммутацией ключей, переключаемых блоком управлени  17. Первый цикл. Ключ 2 замкнут, остальные разомкнуты. Ка входе вычислительного устройства 15 действует напр жение U, , равное (5„4Ьди, измер емое значение мощно сти излучени ; номинальное значение коэф фициента преобразовани  мощности излучени  в напр жение на .выходе основно го усилител  7; . мультипликативна  ггогрешность преобразовани  осно ных фотодетектора 6 и усилител  7; аддитивна  погрешность. Второй цикл. Ключи 2 и 3 замкнут остальные разомкнуты. На вход основ ного фотодетектора 6 от вспомогател ного излучател  11 через первый вол конно-оптический жгут 12 подаетс  эталонное излучение мощностью Р , равной I . , ч р;Щ(), (3) где ц - номинальный коэффициент I преобразовани  напр жени  на входе сумматора напр жени  9 в мощность излуче ни  на выходе первого волоконно-оптического жгута 12; Ьр - мультипликативна  погрешность преобразовани  сумм тора напр жени  9, усилит л  тока 10, вспомогательного излучател  11 и перв го волоконно-оптического жгута 12. При этом напр жение на .входе вычислительного устройства 15 равно U,,(. Третий цикл. Ключ 5 замкнут, остальные разомкнуты. На вход вычислительного устройства 15 подаетс апр жение Uj источника эталонного апр жени  8 , Четвертый цикл. Ключи 1-3 замкнуы , остальные разомкнуты. На вход сновного фотодетектора 6 подаемс  талонное излучение мощностью Н, , авной /Р Циг изНРн Р При этом, напр жение О на входе ычислительного устройства 15 равно . () + b П тый цикл. Ключи 1 и 4 замкнуты, остальные разомкнуты. На вход фотодетектора подаетс  эталонное излучение мощностью Р , равное Р 0,,ьГ 8) Предположим, что в первый и второй жгуты вводитс  одинакова  мощность излучени , а жгуты идентичны. При этом, напр жение Ug на входе вычислительного устройства 15 равно (-ЬрУ58сп, где Sgj. - коэффициент преобразовани  мощности излучени  в напр жение на выходе вспомога- тельного фотодетектора 14.Решением полученной системы управлений  вл етс  выражение (1). Вычислительное устройство обеспечивает вычисление измер емой величины по алгоритму (1). Как видно из последнего выражени  рассчитанна  величина Рх не зависит от мультипликативных (й5,Лв)и аддитивных (и.) погрешностей схемы. Устройство позвол ет производить измерени  мощноцуи излучени  в динамическом диапазоне 70-90 дБ с-погрешностью не более 0,05-0,1%.

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий основные фотодетектор и усилитель, соединенные последовательно, и индикатор, отличающийся тем., что,, с целью повышения точности измерения и расширения динамического диапазона, в него, введены последовательно соединенные источник эталонного напряжения, сумматор напряжений, усилитель тока, вспомогательный излучатель,· а также вспомогательный фотодетектор, два волоконно-оптических жгута, вычислительное устройство, устройство управления и пять ключей, при этом первый ключ установлен между выходом источника эталонного напряжения и первым входом сумматора напряжений, второй вход которого соединен через второй и третий ключи с выходом основного усилителя, вход вычислительного устройства соединен через второй ключ· с выходом основного усилителя, через третий ключ - с вторым входом сумматора напряжений, через четвертый ключ - с выходом вспомогательного фотодетектора, через пятый ключ-с выходом источника эталонного напряжения,управляющие входа всех ключей подключены к устройству управления, кроме того, выход вспомогательт ного излучателя с помощью.первого волоконно-оптического жгута соединен с входом основного фотодетектора, а « с помощью второго волоконно-оптического жгута - с входом вспомогательного.

   Hr¹

   SU,„. 1103087