SU1672217A1 - Electro-optical light range finder - Google Patents

Electro-optical light range finder Download PDF

Info

Publication number
SU1672217A1
SU1672217A1 SU884499074A SU4499074A SU1672217A1 SU 1672217 A1 SU1672217 A1 SU 1672217A1 SU 884499074 A SU884499074 A SU 884499074A SU 4499074 A SU4499074 A SU 4499074A SU 1672217 A1 SU1672217 A1 SU 1672217A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modulator
unit
optical
electro
demodulator
Prior art date
Application number
SU884499074A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Карлен Самвелович Гюнашян
Егисабет Акоповна Айрапетян
Вячеслав Вениаминович Авакян
Рачик Антонович Нерсесян
Original Assignee
Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ереванский политехнический институт им.К.Маркса filed Critical Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority to SU884499074A priority Critical patent/SU1672217A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1672217A1 publication Critical patent/SU1672217A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к оптическим фазовым дальномерам, и может быть использовано дл  высокоточного измерени  рассто ний в геодезии и других област х науки и техники. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет увеличени  отношени  сигнал/шум и уменьшение энергопотреблени . Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света, призму Глана 2, св занную с входом фотоприемника 3, модул тор-демодул тор 6 с электрооптическим кристаллом 7, часть выходного торца которого выполнена с отражающим покрытием, регулируемую оптическую линию 8 задержки, прозрачный диск переменной толщины 12, установленный на оси электродвигател  11, приемнопередающую оптическую систему 13 и отражатель 17. Устройство также содержит импульсный СВЧ-генератор 9, св занный с модул тором-демодул тором 6, блок 10 синхронизации, св занный с электродвигателем 11, синхронный детектор 4, св занный с выходом фотоприемника 3, и интегратор 5, св занный с входом регулируемой оптической линии 8 задержки, а также блок 15 индикации и св занный с ним блок 14 измерени , вход которого св зан с выходом регулируемой оптической линии 8 задержки. 1 ил.The invention relates to a measurement technique, namely optical phase range finders, and can be used for highly accurate measurement of distances in geodesy and other areas of science and technology. The aim of the invention is to improve the accuracy by increasing the signal-to-noise ratio and reducing power consumption. The device contains successively located light source 1, a Glan 2 prism connected to the input of a photodetector 3, a modulator-demodulator 6 with an electro-optical crystal 7, part of the output end of which is made with a reflective coating, an adjustable optical delay line 8, a transparent disk of variable thickness 12 mounted on the axis of the electric motor 11, the receiving / transmitting optical system 13 and the reflector 17. The device also includes a pulsed microwave generator 9 associated with a modulator-demodulator 6, a synchronization unit 10 connected with an electric motor 11, a synchronous detector 4 associated with an output of a photoreceiver 3, and an integrator 5 associated with an input of an adjustable optical delay line 8, as well as an indication unit 15 and its associated measurement unit 14, whose input is connected with an output adjustable optical line 8 delay. 1 il.

Description

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.The operation of the device is as follows.

Свет от источника 1 света, пройд  призму Плана 2, направл етс  в модул тор-демо- дул тор 6, в емкостном зазоре которого установлен электрооптический кристалл, часть выходного торца которого выполнена с отражающим покрытием. В кристалле свет модулируетс  по пол ризации масштабной частотой, вырабатываемой импульсным СВЧ- генератором 9, и, отразившись от отражающего покрыти , попадает на зеркало 16, расположенное на рассто нии L А/2 -I от входного торца электрооптического кристал- ла 7, где А- длина волны модулирующей частоты, I и rfn - соответственно длина и коэффициент преломлени  электрооптического кристалла 7. Отразившись от зеркала 16, свет вновь направл етс  в электроопти- ческий кристалл 7. После k проходов, где k определ етс  размерами электрооптического кристалла 7 и диаметром светового пучка, свет выходит из модул тора-демодул тора 6 и направл етс  в регулируемую оптическую линию 8 задержки, состо щую из механизма перемещени  и двух расположенных под углом 90° плоских зеркал, ори- ентированных таким образом, что падающий и отраженный лучи образуют плоскость, составл ющую 45° с плоскостью пол ризации излучени , поступающего на вход модул тора-демодул тора 6. При этом депол ризаци  света на зеркалах, приобретенна  светом при его пр мом прохожде- нии, компенсируетс  депол ризацией, вносимой зеркалами в принимаемый световой поток. После оптической линии 8 задержки свет, пройд  прозрачный диск 12 переменной толщины, установленный на оси электродвигател  11, поступает на приемопередающую оптическую систему 13. При вращении прозрачного диска 12 переменной толщины свет периодически прохо- дит через участки стекла разной толщины, что приводит к периодическому изменению его оптического пути. Скорость вращени  диска и модулирующие СВЧ-импульсы синхронизированы с помощью блока 10 синх- ронизации таким образом, что при нечетных импульсах зондирующий и отраженный свет проходит через участки стекла толщиной di. а при четных импульсах - толщиной da. При этом обеспечиваетс  раз- ность оптических путей дл  четных и нечетных импульсов света. Прошедший дистанцию и отраженный от отражател  17 свет, пройд  приемнопередающую оптическую систему 13, прозрачный диск 12 переменной толщины и регулируемую оптическую линию 8 задержки, демодулируетс  в модул торе-демодул торе б и направл етс  призмой Плана 2 на фотоприемник 3, на выходе которого формируютс  электрические импульсы, амплитуда которых зависит от длины оптического пути, пройденного . светом. При неравенстве амплитуд четных и нечетных импульсов на выходе интегратора 5 с помощью синхронного детектора 4 формируетс  сигнал с амплитудой, пропорциональной разности амплитуд поступающих импульсов и с пол рностью, завис щей от того, амплитуда какого импульса больше - четного или нечетного. Сигнал с выхода интегратора 5 поступает на регулируемую оптическую линию 8 задержки и обеспечивает ее перемещение. По достижении равенства амплитуд четных и нечетных импульсов на выходе интегратора 5 формируетс  нулевой сигнал и регулируема  оптическа  лини  8 задержки останавливаетс . Ее положение, св занное с измер емой дистанцией, измер етс  блоком 14 измерени  и индицируетс  блоком 15 индикации. Разрешение неоднозначности обеспечиваетс  применением сетки масштабных частот, формируемых импульсным СВЧ-генератором 9.The light from the light source 1, passing through the prism of Plan 2, is directed to the modulator-demodulator 6, in the capacitive gap of which an electro-optical crystal is installed, part of the output end of which is made with a reflective coating. In a crystal, light is modulated by polarization with a scale frequency produced by a pulsed microwave generator 9, and reflected from a reflective coating, falls on a mirror 16 located at a distance of L A / 2 -I from the input end of the electro-optical crystal 7, where A is the wavelength of the modulating frequency, I and rfn are the length and the refractive index of the electro-optical crystal 7. Reflected from the mirror 16, the light is again directed to the electro-optical crystal 7. After k passes, where k is determined by the size of the electro-optical crista 7 and the diameter of the light beam, the light comes out of the modulator-demodulator 6 and is directed to an adjustable optical delay line 8, consisting of a displacement mechanism and two flat mirrors arranged at 90 ° and oriented so that the reflected rays form a plane that is 45 ° with the polarization plane of the radiation entering the input of the modulator-demodulator 6. At the same time, the depolarization of the light on the mirrors acquired by the light during its passage is compensated by the depolarization introduced by the mirror Lamy received light output. After the optical delay line 8, the light passing through the transparent disk 12 of variable thickness, mounted on the axis of the electric motor 11, enters the receiving-transmitting optical system 13. When the transparent disk 12 of variable thickness rotates, the light periodically passes through the different thickness of glass areas its optical path. The speed of rotation of the disk and the modulating microwave pulses are synchronized by means of the synchronization unit 10 in such a way that, for odd pulses, the probe and reflected light passes through portions of glass with a thickness of di. and for even pulses, the thickness is da. In this case, the difference in optical paths for even and odd light pulses is provided. The distance passed and the light reflected from the reflector 17, passed through the receiving-transmitting optical system 13, the transparent disk 12 of variable thickness and the adjustable optical delay line 8, is demodulated in the modulator-demodulator b and directed by a Plan 2 prism to the photodetector 3, at the output of which electrical impulses whose amplitude depends on the length of the optical path traveled. with light. If the amplitudes of even and odd pulses are unequal, the output of integrator 5 uses a synchronous detector 4 to generate a signal with an amplitude proportional to the difference in amplitudes of the incoming pulses and with polarity depending on whether the pulse amplitude is even or odd. The signal from the output of the integrator 5 is supplied to the adjustable optical delay line 8 and ensures its movement. When the amplitudes of even and odd pulses are equal, the zero signal is generated at the output of the integrator 5 and the adjustable optical delay line 8 is stopped. Its position associated with the measured distance is measured by measurement unit 14 and indicated by display unit 15. The ambiguity resolution is provided by the use of a grid of large-scale frequencies formed by a pulsed microwave generator 9.

Claims (1)

Формула изобретени  Электрооптический светодальномер, содержащий последовательно расположенные источник света, блок пол ризации, модул тор-демодул тор с электрооптическим кристаллом и приемопередающую оптическую систему, последовательно расположенные фотоприемник, св занный с блоком пол ризации, синхронный детектор, интегратор , блок измерени  и блок индикации, а также импульсный СВЧ-генератор, подключенный к модул тору-домодул тору, и блок синхронизации, св занный с импульсным СВЧ-генератором и с синхронным детектором , отличающийс  тем, что,с целью повышени  точности за счет увеличени  отношени  сигнал/шум и уменьшени  энергопотреблени , в него введены регулируема  оптическа  лини  задержки, расположенна  между модул тором-демодул тором и приемопередающей оптической системой и св занна  выходом с блоком измерени , а входом - с интегратором, и св занный с блоком синхронизации электродвигатель с прозрачным диском переменной толщины, расположенным между регулируемой оптической линией задержки и приемопередающей оптической системой, выполненной совмещенной, блок пол ризации выполнен в виде призмы Плана, часть выходного торца электрооптического кристалла выполнена сAn Electro-Optical Range Finder, comprising a successively located light source, a polarization unit, an electro-optical crystal demodulator modulator, and a receiving and transmitting optical system, a successively arranged photodetector associated with the polarization unit, a synchronous detector, an integrator, a measurement unit and an indication unit, as well as a pulsed microwave generator connected to a pre-modulator modulator, and a synchronization unit connected to a pulsed microwave generator and a synchronous detector, differing In order to increase accuracy by increasing the signal-to-noise ratio and reducing power consumption, an adjustable optical delay line is inserted into it, located between the modulator-demodulator and transceiver optical system and connected with the output to the measuring unit, and the input with an integrator, and a motor with a synchronization unit with a transparent variable-thickness disk located between an adjustable optical delay line and a transceiver optical system made oh, the polarization unit is made in the form of a Plan prism, a part of the output end of the electro-optical crystal is made with
SU884499074A 1988-10-27 1988-10-27 Electro-optical light range finder SU1672217A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884499074A SU1672217A1 (en) 1988-10-27 1988-10-27 Electro-optical light range finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884499074A SU1672217A1 (en) 1988-10-27 1988-10-27 Electro-optical light range finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1672217A1 true SU1672217A1 (en) 1991-08-23

Family

ID=21406311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884499074A SU1672217A1 (en) 1988-10-27 1988-10-27 Electro-optical light range finder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1672217A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник геодезиста. М.: Недра, 1985,, с. 22-23. Геодези , аэросъемка, картографи . Зарубежный опыт. Сери :Геодези . Экспресс- информаци . Вып. 1. М. 1986, с. 1-14. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5309212A (en) Scanning rangefinder with range to frequency conversion
CN109556593B (en) Angular velocity measuring device, method and carrier thereof
EP0271188A1 (en) Laser doppler displacement measuring apparatus
CN106969714B (en) A kind of method of precise measurement optical fiber length
US5583638A (en) Angular michelson interferometer and optical wavemeter based on a rotating periscope
CN100549726C (en) Be used to measure the method and the measurement mechanism of absolute distance
US3584959A (en) Shaft position encoders
JPH0439038B2 (en)
SU1672217A1 (en) Electro-optical light range finder
US5089698A (en) Interferometric optical system for measuring linear or angular displacements by beat signals
US4272676A (en) Optical-pickup coordinatometer
Vali et al. Laser interferometer for earth strain measurements
US3434785A (en) Beam sweeping optical distance meter
SU1688165A1 (en) Device for determining shaft rotation parameters
SU569849A1 (en) Device for measuring turque angles
RU2698699C1 (en) Method of reproducing a unit of length in laser range finders based on a michelson interferometer
RU81317U1 (en) DEVICE FOR MEASURING ANGULAR SPEEDS OF ROTATION
SU1015270A1 (en) Device for measuring rotating object parameters,primarily temperature,speed and radial run-outs
SU587325A1 (en) Polarization device for measuring the twisting angles of objects
SU896392A1 (en) System for registering displacements in optical electronic measuring devices with interferential modulation
RU2075727C1 (en) Method of measurement of angles of turn of several objects and device for its implementation
SU1587328A1 (en) Interferometer for measuring distances
SU1065780A1 (en) Laser doppler microscope
SU650007A1 (en) Optical shaft angular speed sensor
SU1416864A1 (en) Device for measuring angular displacements of object