SU1413422A1 - Acoustooptical displacement-measuring device - Google Patents
Acoustooptical displacement-measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1413422A1 SU1413422A1 SU874232127A SU4232127A SU1413422A1 SU 1413422 A1 SU1413422 A1 SU 1413422A1 SU 874232127 A SU874232127 A SU 874232127A SU 4232127 A SU4232127 A SU 4232127A SU 1413422 A1 SU1413422 A1 SU 1413422A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- output
- input
- light beam
- modulator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к опто- электронике и может быть использовано дл измерени линейного перемещени шкапы относительно светового пучка. Цель изобретени - расширение области использовани за счет измерени координаты точки падени светового пучка относительно заданной шкапы путем использовз и модул ции поверхностной акустической волны (ПАВ). В звукопроводе 3 возбуждаетс ПАВ, модулированна гармоническими колебани ми частотой К. В результате прохождени через дифракционную решетку 2 и взаимодействи с бегущей ПАВ световой пучок, генерируемый источником 1 оптического излучени , получает пространственную модул цию. С помощью фотодетектора 9 и детектора 11 вьщел - етс сигнал с фазой, завис щей от положени светового пучка относительно заданной точки звукопровода 3. Фазометр 13 сравнивает ее с фазой сигнала модул ции и осуществл ет регистрацию смещени положени светового пучка относительно исходного состо ни . 1 ил. Ф С/)The invention relates to optoelectronics and can be used to measure linear displacement of the scales relative to the light beam. The purpose of the invention is to expand the field of use by measuring the coordinate of the point of incidence of the light beam relative to a given scale by using and modulating a surface acoustic wave (SAW). In the acoustic duct 3, a surfactant is excited, modulated by harmonic oscillations of frequency K. As a result of passing through the diffraction grating 2 and interacting with the traveling surfactant, the light beam generated by the source of optical radiation 1 acquires spatial modulation. Using a photodetector 9 and detector 11, a signal is selected with a phase that depends on the position of the light beam relative to a predetermined point of the sound duct 3. Phase meter 13 compares it with the phase of the modulation signal and performs the registration of the positional offset of the light beam. 1 il. Ф С /)
Description
{ 1 ГГГЛ11{1GGL11
со kwith k
Ю YU
1one
Изобретение относитс к оптоэлектро нике и может быть использовано дл измерени линейного перемещени шкалы относительно светового пучка.The invention relates to optoelectronics and can be used to measure linear displacement of a scale relative to a light beam.
Цель изобретени - расширение области использовани измерени координаты точки падени светового пучка относительно заданной шкалы, использование модул ции поверхностной акустической волны.The purpose of the invention is to expand the use of measuring the coordinate of the point of incidence of the light beam relative to a given scale, using the modulation of the surface acoustic wave.
На чертеже приведена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство содержит источник 1 оптического излучени , дифракционную решетку 2, зпукопровод 3, возбудител 4 поверхностной акустической волны (ПАВ), генератор 5 электрических колебаний несущей частоты F, генератор 6 гармонических колебаний часто- ты F,, модул тор 7, пространственный фильтр 8, служащий дл выделени нулевого пор дка дифрагированного излучени , фотодетектор 9, усилитель 10 колебаний час тоты F/|, детектор 1 фильтр 12 частоты F, фазометр 13,The device contains an optical radiation source 1, a diffraction grating 2, an optical conductor 3, a surface acoustic wave (SAW) exciter 4, a carrier frequency F electrical oscillator 5, a frequency harmonic oscillator 6 F, a modulator 7, a spatial filter 8 serving to highlight the zero order of the diffracted radiation, the photodetector 9, the amplifier 10 oscillation frequency F / |, the detector 1 filter 12 frequency F, the phase meter 13,
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
На возбудитель 4 поверхностной акустической волны с модул тора 7 подаетс амплитудно-модулированный сигнал на несущей частоте Т с частотой модул ции F. В результате прохождени через дифракционную решетку 2 и вза гмодействи с бегущей поверхностной акустической волной световой пучок , генерируемый источником 1 оптического излучени , получает пространственную фазовую модул цию как от фазовой решетки, так и от бегущей акустической .волны. Нулевой пор док дифракции выдел етс пространственным фильтром 8 и фокусируетс на фотодетектор 9, Переменна составл юща интенсивности оптического излучени на частоте F в нулевом пор дке дифракции промодулирована по амплитуде с частотой модул ции F. С выхода фотодетектора 9 амплитудно-модулированный сигнал подаетс на усилитель 10, детектор 11 амплитудно-модулиро- ванного сигнала и Лильтр 12 дл выделени сигнала на частоте F.., ФазоЛA surface acoustic wave exciter 4 from modulator 7 is supplied with an amplitude-modulated signal at carrier frequency T with modulation frequency F. As a result of passing through diffraction grating 2 and interacting with a traveling surface acoustic wave, the light beam generated by the optical radiation source 1 receives spatial phase modulation from both the phase grating and the traveling acoustic wave. The zero diffraction order is extracted by the spatial filter 8 and focused on the photodetector 9. The variable component of the optical radiation intensity at the frequency F in the zero diffraction order is modulated in amplitude with the modulation frequency F. From the output of the photodetector 9, the amplitude-modulated signal is fed to the amplifier 10 , an amplitude modulated signal detector 11 and a Lilter 12 for extracting a signal at a frequency F., Phasol
метр 13 служит дл измерени разности фаз сигналов на частоте F, с выхода фильтра 12 и опорного сигнала с генератора 6 гармонических «колебаний частоты Fyv.The meter 13 serves to measure the phase difference of the signals at frequency F, from the output of the filter 12 and the reference signal from the 6 harmonic oscillations of the frequency Fyv.
Начальна фаза выходного сигнала с фильтра Ф зависит от положени точки падени оптического пучка на звукопроводе 3 по отношению к возбудителю акустической волны.The initial phase of the output signal from the filter F depends on the position of the point of incidence of the optical beam on the acoustic duct 3 with respect to the causative agent of the acoustic wave.
При изменении положени точки падени оптического пучка на сопр жение шкал на величину х в направлении распространени акустической волны фаза выходного сигнала измен етс на величину 2.1When changing the position of the point of incidence of the optical beam on the junction of scales by the value of x in the direction of propagation of the acoustic wave, the phase of the output signal changes by 2.1
-- 4х, где - 4, where
Л ff-- пространственный период огибающей амплитудно-модулированной акустической волны.L ff-- spatial period of the amplitude-modulated acoustic wave envelope.
По показани м фазометра 13 можно определить величину смещени оптического пучка относительно исходного состо ни или величину смещени сопр жени шкал относительно неподвижного оптического пучка путем пересчетаBased on the indications of the phase meter 13, it is possible to determine the magnitude of the displacement of the optical beam relative to the initial state or the magnitude of the displacement of the conjugation of the scales relative to the fixed optical beam by recalculating
х 5 0 x 5 0
г g
5five
00
Фазометр может быть проградуиро- ван непосредственно в единицах перемещени .The phase meter can be calibrated directly in units of displacement.
Материалами дл изготовлени зву- крпровода может быть ниобат лити , танталат лити или кристаллический кварц. Возбудитель поверхностной акустической волны может быть встречно-штыревого типа. Дифракционна решетка выполнена на пластинке из плавленного кварца 810-2 путем вытравливани на ее поверхности рельефа вMaterials for the manufacture of a sound core may be lithium niobate, lithium tantalate or crystalline quartz. The causative agent of a surface acoustic wave can be of an interdigital type. The diffraction grating is made on a plate of fused quartz 810-2 by etching on its surface a relief in
А VA v
виде меандра с периодом- / --, гдеform of a meander with a period- / -, where
А V - скорость ПАВ в материале звукопровода . Оптимальна глубина рельефа на подложке из плавленного кварца с показателем преломлени ,46 при использовании лазера с длиной волны излучени А 0,6328 мкм сосдТпнТ And V is the surfactant velocity in the sound duct material. Optimum relief depth on a substrate of fused quartz with a refractive index, 46, using a laser with an A-wavelength of 0.6328 µm NTDT
честве источника оптргческого излучени может быть использован гелий- неоновый лазер с мощностью излучени 5-15 мВт.A helium-neon laser with a radiation power of 5–15 mW can be used as an optical radiation source.
Рассто ние между дифракционной решеткой и звукопроводом выбираетс The distance between the diffraction grating and the sound duct is chosen
из услови или I. ---.of condition or I. ---.
Л ДL d
в устройстве может быть использован высокочастотный p-i-п-фотолиод с резонансным LC-контуром в нагрузкеThe device can be used high-frequency p-i-p-photoliod with a resonant LC circuit in the load
тавл ет ht h h
. 1 с коэффициентом усилени . 1 with gain
.« усилитель /-50 дБ.“Amplifier / -50 dB.
Дл измерени разности фаз двух сигналсгв может быть использован фазометр Ф 5126 с точностью измерени разности фаз 0,3° и разрешающей способностью 0,1,For measuring the phase difference of two signals, the phase meter F 5126 can be used with an accuracy of measuring a phase difference of 0.3 ° and a resolution of 0.1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874232127A SU1413422A1 (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Acoustooptical displacement-measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874232127A SU1413422A1 (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Acoustooptical displacement-measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1413422A1 true SU1413422A1 (en) | 1988-07-30 |
Family
ID=21299199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874232127A SU1413422A1 (en) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | Acoustooptical displacement-measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1413422A1 (en) |
-
1987
- 1987-04-20 SU SU874232127A patent/SU1413422A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бессонов А.Ф., Дерюг,ин Л.Н. Комоцкий В.А., Котюков М.В. Измерение линейных и угловых перемещений на основе использовани схемы оптического зондировани ПАВ с опорной дифракционной репшткой. - Автометри , 1985, № 2, с. 57, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4554836A (en) | Laser vibrometer | |
EP0189907B1 (en) | Angular rate sensor | |
US5591914A (en) | Ultrasonic position sensor | |
SU1413422A1 (en) | Acoustooptical displacement-measuring device | |
SU1265636A1 (en) | Optoacoustic frequency meter | |
SU1308892A1 (en) | Method of determining propagation velocity of surface acoustic waves | |
SU1580166A1 (en) | Apparatus for measuring shifts | |
RU2124185C1 (en) | Optical gyroscope with passive ring resonator | |
SU1245884A1 (en) | Device for measuring geometric parameters | |
RU2097710C1 (en) | Process of study of vibrations | |
SU1142731A1 (en) | Measuring system having three-mirror laser-interferometer | |
SU911168A1 (en) | Optical vibrometer | |
RU2029237C1 (en) | Acoustic angle sensor | |
SU1388721A1 (en) | Method of measuring phase shift of light waves | |
SU1179103A1 (en) | Interferometer for distance measurement | |
RU2086917C1 (en) | Device for measurement of deviations from linearity | |
JP2787345B2 (en) | Two-wavelength light source element | |
SU1697109A2 (en) | Device for monitoring optic recording medium information track | |
SU1576840A1 (en) | Fiber-optic vibration meter | |
SU1714346A1 (en) | Linear displacement interference measuring instrument | |
SU1317285A1 (en) | Device for measuring level of substance | |
SU1270716A1 (en) | Versions of acoustical-optical frequency meter | |
SU1693382A1 (en) | Method of measuring change of phase shift of light waves | |
Suemoto et al. | Fiber optic heterodyne displacement detection in wide dynamic range | |
SU683459A1 (en) | Planar acoustooptical discriminator |