SU1265636A1 - Акустооптический частотомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах св зи и радиопеленгдции . Цель изобретени  - повышение точности измерени  частоты радиосигналов. Световой луч через коллиматор, состо щий из линз 2 и 3, поступает на устройство 4 сдвиг У га Частоты сйета, на выходе которого в половине апертуры частота излучени  лазера 1 смещаетс  на величину Г2д J а втора  половина луча проходит без смещени  частоты. С помощью пьезопреобразовател  исследуемый радиосигнал возбуждает в звукопроводе акустооптического модул тора 5 бегущую звуковую волну. Световые лучи с частотами со и j)y + + S2p диафрагируют на этой волне и фокусируютс  линзой 7 на поверхность позиционно-чувствительного фотоприемника 8. Каждый из элементов позиционно-чувствительного фотоприемнис ка 8 соединен с одним из входов собт (О ветствующего фазометра 9. Измерением разности фаз между сигнала ми Оиений дл  диафрагировавшего и нёдиафрагирос: вавшего лучей уточн етс  значение частоты входного сигнала. Введение устройства 4 сдвига частоты излучени  лазера и фазометров 9 позвол ет повысить точность измерени  ю час.тоты во всех частотных диапазонах работы акустооптических модул а торов, от 10-метрового до 10-сантиел метрового. 1 ил. О5 СО Р5 fdbH

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах св зи и радиопеленгации. Цель изобретени  - повышение т-оч ности измерени  частоты радиосигналов , I На чертеже приведена структурна  схема устройства. Акустооптический частотомер соде жит лазер 1, коллиматор, состо щий из линз 2 и 3, устройство 4 сдвига частоты излучени  лазера, акустооптический модул тор 5, пьезопреобраз ватель 6, линзу 7, позиционно-чувст вительный фотоприемник 8, фазометры 9, генератор 10 управл ющего напр жени  . Акустооптический. частотомер рабо тает следующим образом. Световой луч лазера 1 с помощью коллиматора, состо щего из линз 2 и 3, расшир етс  до размера D. Коллимированный световой луч проходит через устройство А сдвига частоты света, на выходе которого в половине апертуры частота излучени  лазера смещаетс  на величину Sl, а втора  половина луча проходит без сме щени  частоты. Дл  сдвига частоты излучени  лазера используют электро оптический модул тор с подключенным к нему генератором 10 пилообразног напр жени . Приложение к пьезокрис таллу линейно измен ющегос  напр ж ни  смещает частоту прошедшего через кристалл излучени  на

- 1 и„

гп

ed т

Д

де Л - длина волны света-,

г - электрооптическа  посто нна  { п - показатель преломлени  дл 

необыкновенного луча 1 - длина кристалла злектрооптического модул тора в направлении распространени  света d - толщина кристалла;

U - максимальна  амплитуда ли

нейно измен ющегос  напр жени  ,

Т - врем  нарастани  напр жени  от нул  до максимального значени .

Сдвиг частоты излучени  лазера этом случае можно осуществл ть в

(

e,n%.i-i 2ut /

n-coefs gt+u- -Г

D

iilo it

2uf

5 Где f - частота входного сигнала

с - посто нна , не завис ща  от

частоты.

Claims (1)

1. При изменении частоты входного сигнала вс  дифракционна  картина 50 смещаетс  относительно неподвижного фотоприемника, что равнозначно из-г менению начальной фазы сигнала биений . В то же врем  дл  недифрагировавшего светового луча, располо55 женного на оптической оси, световое распределение остаетс  неподвижным и фотоприемник выдел ет сигнал биений с посто нной начальной фазой. 362 широких пределах от дес тков килогерц до единиц мегагерц путем изменени  либо и, либо Т. На акустооптический модул тор падает световой луч апертурой D, причем в одной половине частота излучени  равна СОд, а в другой со + 51 . Исследуемый радиосигнал с помощью пьезопреобразовател  6 возбуждает в звукопроводе акустооптического модул тора 5 бегущую звуковую волну. Светойые лучи с частотами О, и COgVS7 дифрагируют на этой волне и фокусируютс  линзой 7 на поверхность позиционно-чувствительного фотоприомника 8. При этом распределение интенсивности света по данной поверхности имеет вид . , ЬЦ оЬ|5Сх-у где t - врем ; Р - фокусное рассто ние линзы; - координата центра дифракционного п тна и текущай ко- ордината, отсчитываема  вдоль линейки фотоприемников соответственно . Фотоприемник играет роль полосового фильтра с центральной частотой f и полосой uf V/D, где V - скорость света в материале акустооптического модул тора. Отклик фотоприемника , пропорциональный интенсивности света, имеет вид 3 Каждый из элементов позиционночувствительного фотоприемника 8 соединен с одним из входов соответ ствующего фазометра 9, а другой вх этого фазометра соединен с элемент фотоприемника, расположенным на оп тической оси. Измерением разности фаз между сигналами биений дл  дифрагировавшего и недифрагировав шего лучей уточн етс  значение час тоты входного сигнала. Точность оп редел етс  величгной где ОЦ1 - точность измерени  разно ти фаз сигналов биений фазометрами 9. Величина представл ет собой разрешающую способность акус тооптического модул тора и определ ет предельную точность измерени  частоты в известном частотомере. Следовательно, в данном акустооптическом частотомере достигаетс  повышение точности в (tT/Sq)) раз. Таким образом, в предлагаемом а кустооптическом частотомере датчиком грубого и точного отсчета  вл етс  один и тот же элемент фото приемника, причем значение грубого отсчета частоты определ етс  номером фотоприемника, на котором по вл етс  фотоэлектрический сигнал, , где п - номер фотоприемника Значение точного отсчета осуществл  364 етс  измерением разности фаз Дер между сигналами биений фототока дл  дифрагировавшего и недифрагировавшего световых лучей. Значение измер емой частоты определ етс  формулой иэм гр С помощью предлагаемого устройства можно повысить точность измерени  частоты во всех частотных диапазонах работы акустооптических модул торов от 10-метрового до 10сантиметрового . Формула изобретени  Акуст.ооптический частотомер, содержащий последовательно расположенные на оптической оси лазер, коллиматор , акустооптический модул тор, линзу и позиционно-чувствительный фотоприемник, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  частоты радиосигнала , между коллиматором и акустооптическим модул тором на половине световой апертуры расположено ус гройство сдвига частоты излучени  лазера, к элементам фотоприемника подключены фазометры, причем один из входов каждого фазометра соединен с соответствующим элементом фотоприемника , а другой вход подключен к элементу фотоприемника, расположенному на оптической оси.