SU396096A1

SU396096A1 -

Info

Publication number: SU396096A1
Application number: SU1486711A
Authority: SU
Original assignee: Институт автоматики , электрометрии Сибирского отделени СССР
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1970-10-28
Publication date: 1974-07-05

Description

1one

Известен снособ измерени скорости движени путем облучени объекта когерентным светом и определени значени допплеровского сдвига частоты в рассе нном пучке оптическим гетеродинированием с нерассе нным онорным. Однако зависимость величины измер емой допнлеровской частоты от геометрии (угла надени и угловых размеров) падающих пучков вл етс недопустимо дл многих экспериментальных и производственных задач.A known method for measuring the speed of movement by irradiating an object with coherent light and determining the value of the Doppler frequency shift in a scattered beam by optical heterodyning with a non-dissimilar onor. However, the dependence of the measured Doppler frequency on the geometry (angle of incidence and angular dimensions) of the incident beams is unacceptable for many experimental and production problems.

В предлагаемом способе с целью исключени зависимости результата измерени допплеровской частоты от апертуры и угла падени пучка света на объект выдел ют два рассе нных пучка и гетеродинируют их между собой.In the proposed method, in order to eliminate the dependence of the measurement result of the Doppler frequency on the aperture and the angle of incidence of the light beam on the object, two scattered beams are separated and heterodyne among them.

На чертеже изображено устройство дл осуществлени предлагаемого способа.The drawing shows a device for carrying out the proposed method.

Схема содержит последовательно расположенные лазер 1, фокусирующий объектив 2, приемный объектив 3, двухлучевой интерферометр 4, квадратичный фотоприемник 5, электронный блок измерени допплеровской частоты 6.The scheme contains successively located laser 1, a focusing lens 2, a receiving lens 3, a two-beam interferometer 4, a quadratic photodetector 5, an electronic unit for measuring the Doppler frequency 6.

Луч лазера 1 направл етс объективом 2 на исследуемый объект, например рассеивающие примеси в потоке жидкости или газа. Два рассе нных частицами в фокальной области объектива 2 под различными углами пучка направл ютс объективом 3 в двухлучевой интерферометр . В каждом из рассе нных пучков допплеровский сдвиг определ етс следуюиглми выражени ми:The laser beam 1 is directed by the lens 2 to the object under study, for example, scattering impurities in a stream of liquid or gas. Two scattered particles in the focal region of objective 2 at different beam angles are guided by objective 3 to a two-beam interferometer. In each of the scattered beams, the Doppler shift is determined by the following symbols:

1(/0,-X,),1 (/ 0, -X,),

(1)(one)

i/;(s.-/Ui /; (s .- / U

(2)(2)

где 0)1 и (0 2-круговые допнлеровскне частоты в соответствующих рассе нных пучках;where 0) 1 and (0 are 2-circular additional Doppler frequencies in the corresponding scattered beams;

V - вектор скорости рассеивающего объекта;V is the velocity vector of the scattering object;

Ki - волновой Ki - wave

вектор падающего пучка;incident beam vector;

Ks, VI КS, - волновые вектора соответсгвующих рассе нных пучков. Оба пучка пространственно совменгаютс Б интерферометре и интерферируют в плоскости квадратичного фотоприемника 5, на выходе которого выдел етс сигнал разностной допплеровской частоты:Ks, VI Ks, are the wave vectors of the corresponding scattered beams. Both beams spatially coincide with the B interferometer and interfere in the plane of a quadratic photodetector 5, at the output of which the signal of the difference Doppler frequency is extracted:

Д(0з : со,., - Ш5, V (Ks, - XsJ.(3)D (0: co,., - W5, V (Ks, - XsJ. (3)

Из выражени (3) следует, что результирующа допплеровска частота не зависит от геометрии (угловых размеров и угла падени )From the expression (3) it follows that the resulting Doppler frequency does not depend on the geometry (angular dimensions and angle of incidence)

падающего пучка. Сигнал с выхода фотоприемника поступает на электронный блок измерени допплеровской частоты 6.incident beam. The signal from the photoreceiver output goes to the electronic Doppler frequency measurement unit 6.

Предмет изобретени Subject invention

Способ измерени скорости движени объекта путем облучени его когерентным светомA method for measuring the speed of an object by irradiating it with coherent light

и определени значени допплеровского сдвига частоты света, рассеиваемого им посредством оптического гетеродинировани , отличающийс тем, что, с целью исключени зависимости результата измерени частоты от апертуры и угла падени пучка света на объект , выдел ют два рассе нных пучка и гетеродинируют их между собой.and determining the value of the Doppler frequency shift of the light scattered by it through optical heterodyne, characterized in that, in order to eliminate the dependence of the measurement result on the aperture and the angle of incidence of the light beam on the object, two scattered beams are separated and heterodyned among themselves.