SU1448199A1 - Электрооптический дальномер - Google Patents

Abstract

Изобретение откоситс  к устройствам дл  линейных измерений. С целью повьшени  точности и дальности измерений в устройстве приемо-пере- дающий блок 5 совмещен и удален от центра электрооптического кристалла 4 на рассто ние, равное четверти волны модул ции, а ось Z электрооптического кристалла составл ет с оптической осью блока 5 указанный угол. Излучение источника 1 света зеркалами 2 через призму 3 направл етс  в кристалл 4 и через приемо-пе- редающий блок 5 и линию 6 задержки направл етс  на о 1 ражатель 7. Отраженный луч через линию 6 задержки и . блок 5 направл етс  в кристалл 4. Вышедший из последнего луч направл етс  на призму 3, котора  отдел ет модулированный луч от немодулированного . Модулированный луч направл етс  через световод 9 на фотоприемник 10. Выходной сигнал последнего через усилитель 11 поступает на .вход индикатора 12. 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  лшгейных измерений и может примен тьс  при построении высокоточных фазовых светодальномеров.

Цель изобретени  - повьшение по- вьппение точности и дальности измерений .

Па чертеже показана схема устройства .

Схема содержит источник 1 плоскопол ризованного света, зеркала 2 с наружным металлическим покрытием призму 3 Франка-Риттера или Волласто на., электрооптически кристалл 1СДР 4, приемо-передающ по оптику 5, установленную от центра кристалла КДР на рассто нии Ti,,, /4, оптичес- KYio линию 6 задержка на двух эерка- , отражатель 7, отраженный луч 8 от второго торца кристалла КДР, све- .товод 9j направл ющий приемный луч на фотоприемннк, фoтoпpиe fflик 10 типа ФЭУ-i iS, усилитель 11 входного сигнала ФЭУ, индикатор 12 амплитуды, электронно-лучева  трубка типа бЛ01И, чертеже также обозначено: Z - опти- ческа  ось электрооптического крис- , 0 - угол мелсду направлени ми .света и осью Z КДР,- L - длина пут перемещени  ОЛЗ; 7 к,, - длина волны модул ции спета.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 1 света зеркалами 2 через приз1-гу 3 Франка-Риттера или Болластона направл етс  :- электросптический кристалл КД.Р 4, . установленный в СВЧ-поле. Призма 3 пропускает вертикально-пол ризованны

свет и отклон ет свет, пол ризаци  которого отличаетс  от вертикалоисй. Электрооптический кристалл 4 работает на продольном электрооптическом эс1х|)екте и установлен такэ что его оптическа  ось Z с направлением прохождени  света составл ет угол 0.

При отсутствии угла б отраженный сват от второго торца кристалла, подвергшийс  двойной модул ции, поступает на фотоприемник и нарушает работу светодальномера. Величина угла 0 , на который поворачиваетс  оптическа  ось, зависит .от длины и типа к исталла. Дл  одноосных элект рооптичес.::(X кристаллов достаточно точно величину сдвига фазы показывает выражение

о, 2 n l . ( . 2

8 --н- (пр - - --По )sin Q 8т2ф,

0

5 0 5 п

5

0

5

где 1 - длина кристалла;

. - длина волны света; коэффициенты преломлени 

кристаллаi tp - азртмутальный угол.

Из выражени  следует, что сдвиг фазы в выход щем из кристалла луче отсутствует, если оптическа  ось смещена Б горизонтальной или вертикальной плоскост х, причем не зависит от величины б . Однако от величины б зависит глубина модул ции света. Экспериментальные результаты показывают., что дл  каждой длины кристалла 1 Шее1 с  определенный угол 9, после которого модул ци  резко падает5 а в пределах этого угла практическое изменение глубины модул ции не наблюдаетс  Дл  кристалла КДР величина этого угла определ етс  из услови 

5.10 const.

Например, дл  кристалла КДР длиной 1 30 мм, ,ейс  оптимальной при модул ции света на частоте 1200 .мГц (рабоча  частота в свето- дальномере ДБСД-1200), величина угла 0 составл ет 0,9 . Величина этого угла невелика, чтобы свободно .гаочить торцовые отралсени  кристалла , от приемноз о . Дл  этого следует удггл ть кристалл от призмы на рассто ние 120-140 г-ш, В этом случае отра екн  от торца кристалла смеччены от оснозного приемного луча па величину 0,9-140 2,2 мм, что на 0,7-0,8 м;-5 больше чем диаметр приемного луча. Призма 3 такой луч отклон ет настолько, что световодом с диаметром 5 №а приемный луч сво бодно направл етс  на ФЭУ. До этого модулиг-ованкь Й луч с выхода кристалла направл етс  Е приемо-передающую оптику.

Несмотр  на то, что линзы оптики 5 проевeтлeныJ отражение от фокусирующей линзы оптики 5 так сильно, что нужно прин ть меры дл  исключени  вли ни  этого отражени . Принцип компенсационного метода фиксации экстре гума позвол ет компенсировать модул цию в луче, отраженном от линзы, если это отражение достигает середины кристалла на рассто 

НИИ от фокусирующей линзы, равном . В этом случае выход щий из кристалла свет, отраженный от , оказываетс  немодулированным и призма 3 такой свет пропускает в сторону источника 1. Выход щий из объектива оптики 5 модулированный луч нап- равл етс  на оптическую линию 6 задержки (ОЛЗ), построенную на двух плоских зеркалах, установленных так, что одна из наведенных осей Х или - Y электрооптического кристалла 4 была бы параллельна отражающей поверхности одного из зеркал, состав- л ющих между собой пр мой угол. С выхода ОЛЗ б свет направл етс  на отражатель 7, снова принимаетс  на ОЛЗ 6 и приемо-передающей оптикой 5 направл етс  в кристалл 4. Выход - щдта из кристалла 4 приемный луч направл етс  на призму 3, котора  раздел ет модулированный луч от немодулированного . Модулированный приемный луч призмой 3 направл етс  на световод 9, а отражени  от торца кристалла 4 призма 3 отражает в сторону п виде луча 8. Световод 9 соединен с фотокатодом фотоприемкика 10 выход щий ток которого прл перемеще- НИИ зеркала ОЛЗ б в пределах L 5./4 измен етс  от некоторого ми- HHt-r/i-ia до максимума. Этот сигнал усиливаетс  усиливателем 11 и поступает на вход электронно-лучевого инди- катора 12 типа 6Я01И. Развертка инди10

15 20 25 30 к 8199

катора 12 осуществл етс  импульсами, синхронизированными с импульсами питани  кристалла 4. При этом на экране трубки развертке подвергаетс  только сигнал от приемного луча и тем самым исключаетс  вли ние депол ризации в немодулированном луче, вносимое зеркалами ОЛЗ 6, так

немодулированного плоскост х зеркал.

как вектор Е jn/ча не

С6

лежит в

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электрооптический дальномер, содержащий источник света, электрооптический кристалл, СВЧ-генератор, приемо-передающую оптику, оптическую линию задержки, отражатель, анализатор и фотоприемник, выход которого через усилитель соединен с индикатором , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  диапазона измерений приемо-передающа  оптика выполнена совмещенной и удаленной от центра электрооптического кристалла на рассто ние четверти длины волны но-. дул ции с углом 9 между осью оптического канала и -осью Z электрооптического кристалла, определ емым из услови 

   5-10

   -э

   где 1 длина кристалла.