SU402753A1

SU402753A1 - INVENTIONS

Info

Publication number: SU402753A1
Application number: SU1685966A
Authority: SU
Inventors: изобретени Авторы
Original assignee: Л. А. Дидык, В. Д. Кукуш, Л. С. Дидык , А. И. Тесленко Харьковский институт радиоэлектроники
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1971-07-22
Publication date: 1973-10-19

Description

1one

Изобретение относитс к измерени м в оптическом диапазоне волн и может быть использовано дл измерени непрерывной мопдности и среднего значени мощности амплитудно-, а также импульсно-модулированных колебаний с большим коэффициентом заполнени в видимой и инфракрасной област х спектра на предпри ти х - разработчиках ОКГ, в устройствах навигации, технологических установках.The invention relates to measurements in the optical wavelength range and can be used to measure continuous power and average power of amplitude- as well as pulsed-modulated oscillations with a large fill factor in the visible and infrared spectral regions of the enterprises that developed the laser. navigation devices, technological installations.

Известны калориметрические устройства дл измерени мощности в коротковолновой части сверхвысокочастотного диапазона, видимом и инфракрасном диапазонах спектра электромагнитных колебаний. Калориметр содержит рабочий и термокомпенсационный конусы , каждый из которых, с целью повышени быстродействи , выполнен из трех отрезков тонкого медного провода. Один из отрезков используетс в качестве нагревател , а остальные - в качестве болометров. Болометры вместе с подстроечными сопротивлени ми образуют мост, выход которого подключен ко входу усилител , нагруженного на нагреватель термокомпенсационного конуса. Дл увеличени поглощательной способности внутренн поверхность конусов покрыта поглощающим слоем. Электромагнитное излучение , поглоща сь конусом, вызывает разогрев рабочих болометров. Это приводит к разбалансу моста, а в результате этого к возникновению сигнала, который усиливаетс усилителем и через нагреватель термокомпенсационного конуса вызывает нагрев болометров компенсации, уравновешива мост. Мощность компенсации контролируетс и вл етс мерой измер емой мощности. Однако известные устройства характеризуютс низкой чувствительностью , относительно большой инерционностью , зависимостью погрешности измерени от места попадани луча и его диаметра.Calorimetric devices are known for measuring power in the shortwave part of the microwave, visible and infrared ranges of the electromagnetic spectrum. The calorimeter contains a working and thermocompensation cones, each of which, in order to increase speed, is made of three pieces of thin copper wire. One of the segments is used as a heater, and the rest as bolometers. The bolometers, together with the trimmers, form a bridge, the output of which is connected to the input of the amplifier loaded onto the heater of the temperature-compensating cone. To increase the absorption capacity, the inner surface of the cones is coated with an absorbent layer. Electromagnetic radiation, absorbed by a cone, causes heating of the working bolometers. This leads to unbalance of the bridge, and as a result of this, the appearance of a signal that is amplified by the amplifier and through the heater of the thermal compensating cone causes the compensation bolometers to heat, balancing the bridge. The compensation power is monitored and is a measure of the measured power. However, the known devices are characterized by low sensitivity, relatively high inertia, and the dependence of the measurement error on the beam hit and its diameter.

Целью изобретени вл ютс повыщение чувствительности и точности измерений и уменьшение инерционности устройства при использовании его в качестве измерител мощности видимого и инфракрасного диапазонов волн и достигаетс тем, что болометры и нагреватели располол ены в зеркальноотражающих цилиндрах в плоскост х осевого сечени : рабочие болометры и калибровочные нагреватели - в одном из цилиндров, а компенсационные болометры и нагреватели - в другом, болометры и нагреватели выполнены в виде полупрозрачной никелевой пленки, напыленной на тонкую прозрачную изол ционную подложку, причем болометры напылены с одной стороны подложки, а нагреватели - с другой.The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements and reduce the inertia of the device when used as a power meter of visible and infrared wavelengths and is achieved by the fact that bolometers and heaters are located in specular cylinders in axial section planes: working bolometers and calibration heaters - in one of the cylinders, and compensation bolometers and heaters in the other, bolometers and heaters are made in the form of a translucent nickel film, sprayed It is placed on a thin transparent insulating substrate, with bolometers sprayed on one side of the substrate and heaters on the other.

На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства дл измерени мощности оптического диапазона; на фиг. 2 - отражающий цилиндр с размещенным в нем болометрическим узлом; на фиг. 3 - болометрический узел.FIG. 1 shows a functional diagram of an apparatus for measuring optical power; in fig. 2 - a reflecting cylinder with a bolometric node placed in it; in fig. 3 - bolometric node.

Устройство содержит рабочую 1 и компенсационную 2 преобразовательные секции, балансировочные потенциометры 3 и 4; источник питани моста 5; усилитель 6; индикатор 7. Рабоча и компенсационна секции содержат кажда : болометрический узел 8, состо щий из подложки 9, на которую с одной стороны нанесены болометры 10 и И, а с другой- нагреватели 12 и 13 и дл их соединени со схемой - контактные площадки 14; зеркальпоотражающий цилиндр 15, состо щий из двух полуцилиндров 16, в одном из которых имеетс отверстие 17 дл прохождени луча, и двух зеркальных оснований 18.The device contains a working 1 and compensation 2 conversion sections, balancing potentiometers 3 and 4; bridge 5 power supply; amplifier 6; indicator 7. The working and compensation sections contain each: a bolometric unit 8 consisting of a substrate 9 on which bolometers 10 and I are applied on one side, and heaters 12 and 13 on the other, and contact pads 14 for connecting them to the circuit; a mirror-reflecting cylinder 15 consisting of two semi-cylinders 16, one of which has an opening 17 for passing the beam, and two mirror bases 18.

При падении излучени через отверстие 17 на болометры 10 и И рабочей секции 1 часть энергии поглощаетс в болометрах 10 и 11, подложке 9 и нагревател х 12 и 13, часть отражаетс , а часть проникает сквозь болометры , подложку и нагреватели. Отразивша с от болометров и проникща сквозь болометры , подложку и нагреватели энерги отражаетс от зеркальной поверхности цилиндра и вновь попадает на болометры и нагреватели. Этот процесс продолжаетс до полного поглощени энергии излучени болометрическим узлом 8. Поглощенна энерги вызывает разогрев последнего, что приводит к приращению сопротивлени болометров рабочей секции 1 и к разбалансу моста. Сигнал разбаланса усиливаетс усилителем 6 и вызывает через нагреватели 12 и 13 секции компенсации 2 увеличение температуры, а следовательно , и сопротивлени болометров 10 и 11 секции компенсации 2. Равновесие моста восстановитс . Мощность, расходуема на нагрев болометричсского узла секции компенсации, вл етс мерой измер емой мощности.When radiation falls through hole 17 on bolometers 10 and And working section 1, some of the energy is absorbed in bolometers 10 and 11, substrate 9 and heaters 12 and 13, some is reflected, and some penetrates through bolometers, substrate and heaters. The energy reflected from the bolometers and penetrating through the bolometers, the substrate and the heaters is reflected from the mirror surface of the cylinder and again falls on the bolometers and heaters. This process continues until the radiation energy is completely absorbed by the bolometric unit 8. The absorbed energy causes the latter to heat up, which leads to an increase in the resistance of the bolometers of the working section 1 and to the imbalance of the bridge. The imbalance signal is amplified by amplifier 6 and causes, through heaters 12 and 13 of the compensation section 2, an increase in temperature, and hence the resistance of bolometers 10 and 11 of compensation section 2. The bridge equilibrium is restored. The power consumed to heat the bolometric node of the compensation section is a measure of the measured power.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for measuring the power of the optical range, containing working and compensation bolometers and balancing potentiometers forming the pavement

circuit, power source, calibration and compensation heaters, amplifier and secondary device, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, bolometers and heaters are made in the form of a semi-transparent nickel film sprayed on a transparent insulating substrate, and are located in axial section planes reflective cylinders.

2. The device according to claim 1, characterized in that the bolometers are sprayed on one side, and

heaters are on the other side of the insulating substrate.

Jl.

18

eight

(

J

16V

five

G- /

ve.3