SU1633275A1 - Оптико-электронный преобразователь угла поворота в электрический сигнал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов и повыше ние чувствительности. Световой поток от излучател  1 попадает в усеченную телескопическую линзу 2, при прохождении через нее поток делитс  на две равные части и направл етс  на четвертьволновую пластину 4, котора  преобразует линейно пол ризованное излучение в циркул рно пол ризованное . После модул тора 5 излучение содержит две составл ющие с взаимно ортогональными направлени ми плоскости пол ризации. Если оптическа  ось фазосдвигател  7 расположена под углом |Г/4 к плоскости пол ризации пол ризационного блока, то через него проходит две части излучени , на выходе фотоприемника 11 сигнал отсутс $ (Л 05 со со sj ел

Description

ствует. При повороте пол ризационного блока одна из составл ющих излучени  больше и на выходе фотоприемника

возникает сигнал. Сигнал поворота поступает на усилитель 14, а затем на один из входов детектора 13. 1 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов и повышение чувствительности .

На чертеже представлена схема преобразовател .

Оптико-электронный преобразователь содержит излучатель 1 и последовательно расположенные по ходу излучени  пол ризационный блок в виде усеченной телескопической линзы 2, оба основани  которой выполнены параболической формы с разными радиусами кривизны и совпадают точками фокуса, и скрепленной с ней гипотенузной гранью пр моугольной призмы 3, основани  линзы 2 выполнены с отражающим покрытием с окнами в нем дл  входа и выхода излучени . Гипотенузна  грань призмы 3 выполнена с многослойным покрытием в виде чередующихс  интерференционных диэлектрических слоев с различными показател ми преломлени  и установлена под углом к оптической оси преобразовател , четвертьволновую пластину 4, модул тор 5, пьезогене- ратор 6, жестко закрепленный на гран модул тора 5, расположенный параллел но оптической оси, фазосдвигатель 7, анализирующий блок 8, выполненный аналогично пол ризационному блоку в виде усеченной телескопической линзы 9 и пр моугольной призмы 10, электрически соединенные фотоприемник 11, генератор 12 напр жени , амплитудно- фазовый детектор 13 и усилитель 14.

Преобразователь работает следующи образом.

Световой поток от излучател  1, пройд  через входное окно, попадает усеченною телескопическую линзу 2, где, дважды отразившись от второй и первой зеркаль ных параболических поверхностей , падает на многослойное интерференционное покрытие. При прохождении через нее светового потока он делитс  на две равные части. Одна из них отражаетс  от покрыти , пол ризуетс , например, в плоскости

0

5

0

5

0

5

0

s

0

5

чертежа и уходит в потери. Друга  проходит покрытие насквозь, пол ризуетс , например, в плоскости, перпендикул рной чертежу,и направл етс  через пр моугольную призму 3 на четвертьволновую пластину 4, котора  преобразует линейно пол ризованное излучение в циркул рно пол ризованное.

После модул тора 5 излучение содержит две составл ющие с взаимно ортогональными направлени ми плоскости пол ризации (вдоль оптической оси и перпендикул рно ей). Фаза светового излучени  одной из составл ющих измен етс  по отношению к другой с частотой изменени  фазы модул тора 5. В св зи с тем, что излучение  вл етс  смесью электромагнитных волн с разной длиной волны, на выходе оптического фазосдвигател  7 образуетс  смесь волн с разным состо нием пол ризации, разными знаками и фазами. При суммировании этих волн образуетс  излучение, состо щее из двух частей с равными амплитудами со строго взаимно перпендикул рными направлени ми плоскостей пол ризации.

Фазы световых волн этих составл ющих непрерывно измен ютс  одна относительно другой (с частотой изменени  фазы модул тора). Если оптическа  ось фазосдвигател  7 строго расположена под углом н/4 к плоскости пол ризации пол ризационного блока, то через него проход т две части излучени , одинаковые по амплитуде. Суммарный световой поток не модулирован и на выходе фотоприемника 11 сигнал отсутствует . При повороте пол ризацион- ного блока относительно фаэосдвигател  . 7 на угол одна из составл ющих больше, а на выходе фотоприемника 11 возникает электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине угла поворота, и фаза определ ет знак угла.

При изменении знака угла фаза сигнала мен етс  на 180° по отношению к фазе сигнала, поступающего с модул тора 5. Сигнал поворота поступает на

51633275

усилитель 14, а затем на один из входов амплитудно-фазового детектора 13.

п ц н

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Оптико-электронный преобразователь угла поворота в электрический сигнал, содержащий излучатель и последовательно расположенные по ходу излучени пол ризационный блок, четвертьволновую пластину, модул тор, пьезогенера- тор, жестко закрепленный на грани модул тора, расположенной параллельно оптической оси, фазосдвигатель, анализирующий блок и электрически соединенные фотоприемник, генератор напр жени  и амплитудно-фазовый детектор , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов и

   повышени  чувствительности, пол ризационный и анализирующий блоки выполнены идентично в виде усеченной телескопической линзы, оба основани  которой выполнены параболической формы с разными радиусами кривизны и совпадающими точками фокуса, и скрепленной с ней гипотенузной гранью пр моугольной призмы, основани  линзы выполнены с отражающим покрытием с окнами в нем дл  входа и выхода излучени , гипотенузна  грань призмы выполнена с многослойным покрытием в ви5 де-чередующихс  интерференционных диэлектрических слоев с различными показател ми преломлени  и установлена под углом к оптической оси преобразовател .