SU1631263A1 - Фотоэлектрический автоколлиматор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  углов поворота объектов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  угла поворота контролируемого объекта за счет преобразовани  величины угла в поворот плоскости пол ризации пучка лучей, образованного двум  пучками лучей с циркул рной пол ризацией. Пучки лучей монохроматического источника 1 линейно пол ризованного коллимиро- ванного излучени  дел тс  на два параллельных пучка лучей с помощью светоделител  2 и отражател  3. После отражени  от уголковых отражателей Ь и 6 линейно пол ризованные пучки лучей проход т через соответствующие четвертьволновые пластины 7 и 8 и преобразуютс  с их помощью в цирку- л рно пол ризованные пучки лучей, имеющие взаимно противоположные направлени  вращени  электрических векторов . Соедин  сь в один световой пучок, после светоделител  2 эти два циркул рно пол ризованных пучка лучей образуют линейно пол ризованный пучок лучей, азимут плоскости пол ризации которого зависит от разности фаз между двум  пучками лучей, котора  в свою очередь зависит от углового положени  отражател  4. Азимут плоскости пол ризации пучка лучей измер ют с помощью измерител , состо щего из последовательно установленных по ходу пучка лучей магнитооптического компенсатора 9, магнитооптического модул тора 11, линейного анализатора 13, фотоприемника 14, электронного блока 15 и измерител  17 посто нного тока. 1 ил. I С/ С с& со ND О

Description

О

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  углов поворотов объектов.

Цепью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  угла поворота контролируемого объекта за счет преобразовани  величины этого угла в поворот плоскости пол ризации пуч- ка лучей, образованного двум  пучками лучей с циркул рной пол ризацией.

На чертеже представлена функциональна  схема автоколлиматора.

Фотоэлектрический автоколлиматор содержит монохроматический источник 1 линейно пол ризованного коллимирован- ного излучени , светоделитель 2, отражатель 3, установленный по ходу пуч ка лучей источника 1 излучени  после светоделител  2 так, что его отражающа  плоскость параллельна светодели- тельной поверхности светоделител  2, отражатель 4,выполненный в виде угол- ковых отражателей 5 и 6, жестко скрепленных друг с другом так, что их одноименные по ходу пучка лучей отражательные грани параллельны друг другу , и предназначенный дл  скреплени  с контролируемым объектом (не показан так, что входные грани каждого из уголковых отражателей 5 и 6 оптически св заны соответственно через отражатель 3 и светоделитель 2 с источ- ником 1 излучени , две четвертьволновые пластины 7 и 8, установленные по ходу пучка лучей источника 1 излучени  после уголковых отражателей 5 и 6 соответственно так, что их оси образуют угол 45° с плоскостью пол ризации пучка лучей источника 1 излучени  и угол 90° по отношению друг к другу, и последовательно установленные после светоделител  2 по хо- ду пучка лучей источника 1 излечени , отраженного от отражател  4, магнитооптический компенсатор 9 с катушкой Ю, магнитооптический модул тор

11 с катушкой 12, линейный анализа

тор 13, фотоприемник 14, электронный блок 15, один вход которого подключен к фотоприемнику 14, генератор 16, выход которого подключен к катушке 12 и второму входу электронного блока 15, измеритель 17 посто нного тока, вход которого подключен к выходу электронного блока 15, а выход - к катушке 10.

д 5

0

Фотоэлектрический автоколлиматор работает следующим образом.

Пучки лучей монохроматического источника 1 линейно пол ризованного коллимированного излучени  дел тс  на два параллельных пучка лучей с помощью светоделител  2 и отражател  3. После отражени  от уголковых отражателей 5 и 6 линейно пол ризованные пучки лучей проход т через соответствующие четвертьволновые пластины 7 и 8 и преобразуютс  с их помощью в циркул рно пол ризованные световые пучки, имеющие взаимно противоположные направлени  вращени  электрических векторов. Соедин  сь в один световой пучок после светоделител  2, эти два циркул рно пол ризованных пучка лучей образуют линейно пол ризованный пучок лучей, азимут плоскости пол ризации которого зависит от разности фаз между двум  пучками лучей. Разность фаз о определ етс  по формуле

ч-&.

где - длина волны монохроматического пучка лучей источника 1 излучени ; & - разность хода. Затем линейно пол ризованный пучок лучей проходит через магнитооптический компенсатор 9, магнитооптический модул тор 11, линейный анализатор 13 и попадает на фотоприемник 14. В начальном положении плоскость пол ризации линейно пол ризованного пучка лучей, образованного пучками лучей источника 1 излучени  после отражени  от уголковых отражателей 5 и 6, составл ет угол 90° с осью линейного анализатора 13.

В этом случае при прохождении переменного тока от генератора 16 через катушку 12 колебани  плоскости пол ризации пучка лучей после магнитооптического модул тора 11 вызывают на выходе линейного анализатора 13 амплитудную модул цию пучка лучей с удвоенной частотой по сравнению с частотой генератора 16.

Электрический сигнал с фотоприемника 14 поступает на вход электронного блока 15, при этом сигнал на выходе электронного блока 15 равен нулю.

Поворот отражател  4 приводит к измерению разности хода Л , а следовательно , и к повороту плоскости пол ризации пучка лучей на входе магни- тооптического компенсатора 9 на угол CJ, что вызывает по вление на выходе линейного анализатора 13 амплитудной модул ции пучка лучей с частотой равной частоте переменного тока генератора 16. В результате на выходе электронного блока 15 по вл етс  сигнал рассогласовани  (посто нный ток), который пройд  через катушку 10, вызывает поворот плоскости пол ризации пучка лучей, компенсирующий поворот плоскости пол ризации, обусловленный поворотом отражател  4. При этом величина сигнала на входе электронного блока 15, измеренна  с помощью измерител  17 посто нного тока, определ ет угол поворота контролируемого объекта. Повышение точности контрол  угла поворота в фотоэлектрическом автоколлиматоре обусловлено преобразованием величины угла поворота контролируемого объекта в поворот плоскости пол ризации и последующего измерени  величины угла поворота плоскости пол ризации линейно пол ризованного пучка лучей компенсационным методом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   i

   Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий монохроматический источник линейно пол ризованного коллими- рованного излучени , светоделитель, отражатель, предназначенный дл  скреплени  с контролируемым объектом так, что он оптически св зан через светоделитель с источником излучени , и последовательно установленные после

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   светоделител  по ходу отраженного от отражател  пучка лучей источника излучени  магнитооптический модул тор с катушкой, линейный анализатор, фотоприемник , электронный блок, один вход которого подключен к фотоприемнику , генератор, выход которого подключен к катушке магнитооптического модул тора и второму входу электрон- ,ного блока, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности контрол , он снабжен вторым отражателем, установленным по ходу пучка лучей источника излучени  после светоделител  так, что его отражающа  плоскость параллельна светоде- лительной поверхности светоделител , двум  четвертьволновыми пластинами, установленными так,что их оси образуют угол 45° с плоскостью пол ризации пучка лучей источника излучени  и угол 90° одна относительно другой, магнитооптическим компенсатором с катушкой , установленным между светоделителем и магнитооптическим модул тором , измерителем посто нного тока, вход которого подключен к выходу электронного блока, а выход - к катушке магнитооптического компенсатора, первый отражатель выполнен в виде двух уголковых отражателей, жестко скрепленных друг с другом так, что их одноименные по ходу пучка лучей отражательные грани параллельны одна другой, и предназначен дл  скреплени  с контролируемым объектом так, что входные грани каждого из уголковых отражателей оптически св заны соответственно через светоделитель или второй отражатель с источником излучени , а четвертьволновые пластины установлены после уголковых отражателей по ходу пучка лучей источника излучени .