SU1534309A1

SU1534309A1 - Измеритель фазы пространственной гармоники оптического волнового процесса с заданным периодом колебаний в реальном масштабе времени

Info

Publication number: SU1534309A1
Application number: SU884373568A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Меркишин; Николай Константинович Инфелицин
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано в кольцевых интерферометрах Сань ка, а также в интерференционных измерител х линейных размеров, где информативным параметром вл етс фаза пространственной гармоники. Цель изобретени - повышение быстродействи и чувствительности - достигаетс за счет уменьшени числа вычислительных операций и увеличени амплитуды сигнала на выходе фотоприемников путем использовани фотоприемников с большей площадью светочувствительной поверхности. Интерференционна картина создаетс в плоскости фотоприемников, причем интерференционные полосы располагаютс перпендикул рно оси, вдоль которой они установлены. Сигналы от фотоприемников подаютс на блоки 5, 6 вычитани , в которых вычисл ютс разности сигналов фотоприемников 1, 2 и 3, 4 соответственно. Блок 7 осуществл ет делени сигналов с выходов блоков 5, 6, выходной сигнал с которого подаетс на блок 8, в котором осуществл етс операци ARCTG. Выходной сигнал на выходе блока 8 пропорционален фазе пространственной гармоники. 1 ил.

Description

гс:

s2 j К|и)с 10й+-- 81п(|-).

COS + (f),

где I((u) I0+IfT,cos(aj + qt) - пространственна гармоники с частотой Q, фазой

Изобретение относитс к измеритель- 21,, . ,Qu, ,QU , t ной технике и может быть использовано )cos(2 + в кольцевых интерферометрах Сань ка, а также в интерференционных измерител х линейных размеров, где информативным параметром вл етс фаза пространственной гармоники.

Цель изобретени - повышение быстродействи и чувствительности за счет JQ посто нной составл ющей и амплиту- уменьшени сигнала вычислительных операций и увеличени амплитуды сигнала на выходе фотоприемников путем использовани фотоприемников с большей площадью светочувствительной поверхности .

На чертеже представлена блок-схема измерител фазы пространственной гармоники света в реальном масштабе времени .

15

дои 10 и u размер апертуры фотоприемника . При условии, что размер апертуры равен половине периода

«/ч.

,,5-QL; S,

S4 IoV-u c°8(f

20 дл второй пары фотоприемников, сдвинутой относительно первой на А/2, получим

Измеритель состоит из четырех фотоприемников 1-4, причем пара фотоприемников 1 и 2 сдвинута относительно пары фотоприемников 3 и 4 на половину размера апертуры, блоков 5 и 6 вычитани , входы которых подключены соответственно к парам фотоприемников 1,2 и 3,4, блока 7 делени , входы которого подключены к выходам блоков 5 и 6 вычитани , и блока 8 вычислени arctg, вход которого подключен к выходу блока 7 делени .

Измеритель работает следующим образом .

Интерференционна картина создает- с в плоскости фотоприемников 1,2 и 3,4, интерференционные полосы располагаютс перпендикул рно к оси JM , сигналы от фотоприемников подаютс на блоки 5,6 вычитани , в которых вычис- л ютс разности сигналов от фотоприемников 1,2 и 3,4, сигналы с блоков 5,6 поступают на блок 7 делени , выходной сигнал блока 7 подаетс на вхо блока 8 вычислени arctg, выходной сигнал которого пропорционален фазе пространственной гармоники.

Выполнение приемной апертуры в виде двух сдвинутых относительно друг друга пар фотоприемников и описанной схемы обработки позвол ет получить на выходе устройства сигнал, завис - ций только от фазы пространственной гармоники. Так сигналы от первой пары

Измеритель фазы пространственной гармоники оптического волнового процесса с заданным периодом колебаний в реальном масштабе времени, содержащий четыре оптически св занных фотоприемника , расположенных в одну линию, два блока вычитани , блок делени и блок вычислени arctg, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и чувствифотоприемников S, и Sc соответственно 55 тельности, размер светочувствитель- можно представить какного элемента фотоприемников вдоль лиS , j (I0-Hmcos(c(u+i),&+ нии по которой они расположены, равен половине периода пространственs2 j К|и)с 10й+-- 81п(|-).

COS + (f),

21,, . ,Qu, ,QU , t )cos(2 +

посто нной составл ющей и амплиту-

«/ч.

,,5-QL; S,

S4 IoV-u c°8(f

дл второй пары фотоприемников, сдвинутой относительно первой на А/2, получим

Л- Т тГ f

S,.Iel+2l rcoe(- + ((f+ .))s

S,-I0pi cos(((f+L)).

Тогда разность сигналов от первой пары фотоприемников

Sa-S, -™sinC +if) , а разность от второй пары S4-S3 - iI sinCfr if+|))

и отношение

SziS sinCTVf)

,

sinCir + if+l))

cgf

зависит только от фазы пространственной гармоники. Таким образом

C arctg| I.

Claims

Формула изобретени

Измеритель фазы пространственной гармоники оптического волнового процесса с заданным периодом колебаний в реальном масштабе времени, содержащий четыре оптически св занных фотоприемника , расположенных в одну линию, два блока вычитани , блок делени и блок вычислени arctg, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и чувствительности , размер светочувствитель- ного элемента фотоприемников вдоль ли5153 309 6

ной гармоники, первый и второй, тре-ники, выходы первого и второго, третий и четвертый фотоприемники образу-тьего и четвертого фотоприемников ют пары, в которых светочувствитель-соединены соответственно с входами ные элементы фотоприемников примы- ,.первого и второго блоков вычитани , |Кают друг к другу, одна пара фотопри-выходы блоков вычитани соединены с емников предназначена дл установкивходами блока делени , выход которого со сдвигом относительно другой на чет-соединен с входом блока вычислени верть периода пространственной гармо-arctg.