SU1727015A1

SU1727015A1 - Method of determining diffraction distribution

Info

Publication number: SU1727015A1
Application number: SU894707133A
Authority: SU
Inventors: Сергей Станиславович Каземирчук; Татьяна Ивановна Соловьева; Максим Борисович Шаторный
Original assignee: Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1992-04-15

Description

районе минимумов распределений приходитс на уровне шумов в измерительном тракте, что приводит к снижению точности определени положени минимумов дифракционного распределени .The region of the minima of the distributions occurs at the level of noise in the measuring path, which leads to a decrease in the accuracy of determining the position of the minima of the diffraction distribution.

Цель изобретени - повышение чувствительности и точности фиксации положени экстремума дифракционного распределени .The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of fixing the position of the extremum of the diffraction distribution.

Чувствительность фиксации экстрему- ма повышаетс за счет того, что фиксируетс положение диафрагмы, соответствующее максимуму квадрата синусоиды с периодом, значительно меньшим (определ емым амплитудой возвратно-поступательного пере- мещени ), чем период изменени функции интенсивности.The sensitivity of fixing the extremum is increased by fixing the position of the diaphragm corresponding to the maximum of the square of the sinusoid with a period much shorter (determined by the amplitude of the reciprocating movement) than the period of change of the intensity function.

Точность фиксации экстремумов повышаетс за счет того, что при положении диафрагмы во врем сканировани , соот- ветствующем положению минимума распределени , величина второй гармоники сигнала, снимаемой с перемещающегос возвратно-поступательного приемника не обращаетс в нуль, как при сканировании приемником, не перемещающимс возвратно-поступательно , а наоборот, достигает максимального значени . Кроме того, ведетс обработка сигнала на переменном токе , чем улучшаютс помехозащищенность и характеристики усилени сигнала, а также отпадает необходимость работы с сигналами существенно различной мощности (в максимумах и минимумах распределени ).The accuracy of fixing the extrema is enhanced by the fact that when the diaphragm is in position during scanning, corresponding to the position of the distribution minimum, the second harmonic value of the signal taken from the moving reciprocating receiver does not vanish, as when scanning by a receiver not moving but, on the contrary, reaches the maximum value. In addition, the signal is processed on alternating current, which improves the noise immunity and amplification characteristics of the signal, and also eliminates the need to work with signals of significantly different power (at the maxima and minima of the distribution).

Способ может быть реализован с по- мощью устройства, изображенного на чертеже .The method can be implemented using the device shown in the drawing.

Устройство состоит из закрепленных на сканирующем устройстве 1 диафрагмы 2, установленной на механизме, осуществл - ющем возвратно-поступательное перемещение 3, и фотоприемника 4, электрически св занного с селективным усилителем 5, настроенным на удвоенную частоту возвратно-поступательного перемещени , выход усилител 5 соединен с входами блока 6 запуска отсчетных импульсов и дифференциатора 7, выходы которых подключены к блоку 8 отсчетных импульсов, подключенному к входу осциллографа 9. Вход осцилло- графа электрически св зан с датчиком положени сканирующего устройства 1.The device consists of a diaphragm 2 mounted on a scanning device 1 mounted on a mechanism performing reciprocating movement 3, and a photodetector 4 electrically connected to a selective amplifier 5 tuned to twice the frequency of reciprocating movement, the output of amplifier 5 is connected to the inputs of the starting unit 6 of the reference pulses and the differentiator 7, the outputs of which are connected to the unit 8 of the reference pulses connected to the input of the oscilloscope 9. The input of the oscillograph is electrically connected to the sensor m position of the scanning device 1.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

Излучение, прошедшее оптическую си- стему, формирующую дифракционнуюThe radiation transmitted through the optical system, which forms the diffraction

структуру, диафрагмируют точечной диафрагмой 2, преобразуют излучение в электри- ческий сигнал фотоприемником 4, перемещают диафрагму 2 возвратно-поступательно и одновременно диафрагму и фотоприемник 4 - вдоль оптической оси сканирующим устройством 1, выдел ют и усиливают в сн том с фотоприемника сигнале селективным усилителем вторую гармонику частоты возвратно-поступательного перемещени , дифференцируют усиленный сигнал дифференциатором 7, вырабатывают сигнал, отпирающий блок 8 при достиже- нии напр жений второй гармоники порогового значени выше уровн шумов, блоком 6 вырабатывают отсчетный импульс при нулевом напр жении дифференциатора , блоком 8 подают отсчетный импульсы в канал Y осциллографа, одновременно подава в канал X напр жение, пропорциональное величине координаты положени сканирующего устройства (средней точки отрезка возвратно-поступательного движени диафрагмы).the structure is diaphragmized by a point aperture 2, the radiation is converted into an electrical signal by a photodetector 4, the aperture 2 is moved reciprocatingly and simultaneously the diaphragm and the photodetector 4 are scanned along the optical axis 1, and a second amplifier is removed and removed from the photoreceiver by a selective amplifier the harmonic frequency of the reciprocating movement, differentiate the amplified signal by the differentiator 7, produce a signal that unlocks the block 8 when the second harmonic voltage reaches the threshold value above the noise level, the unit 6 produces a reference pulse at zero voltage of the differentiator, the unit 8 serves the reference pulses to the channel Y of the oscilloscope, simultaneously applying voltage to the channel X proportional to the coordinate value of the position of the scanning device (the midpoint of the segment of the reciprocating movement of the diaphragm ).

Изобретение обеспечивает повышение чувствительности и точности при фиксации положени экстремума дифракционного распределени , а также повышает помехозащищенность .The invention provides an increase in sensitivity and accuracy in fixing the position of the extremum of the diffraction distribution, and also increases the noise immunity.

Claims

Invention Formula

The method of determining the position of the extremum of the diffraction distribution of radiation generated by the optical system, including its diaphragm by a point aperture, converting the radiation transmitted through the diaphragm to an electrical signal, scanning the aperture of the diffraction distribution, determining the position of the diaphragm at which the signal reaches the value corresponding to the extreme point position, - characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, in the process of scanning the aperture is moved ozvratno and forth along the optical axis with movement of an amplitude not exceeding the distance value between adjacent extrema distribution is isolated in the electrical signal, the second harmonic frequency of the reciprocating movement, and the position of the diaphragm is determined when the maximum value of the second harmonic signal.