SU425253A1

SU425253A1 - Датчик доплеровских сигналов смещения частоты

Info

Publication number: SU425253A1
Application number: SU1832322A
Authority: SU
Inventors: Листратов В. А. Бучнев Е. А. Ермилова А. С. Егоров Кузьмин
Priority date: 1972-10-02
Filing date: 1972-10-02
Publication date: 1974-04-25

Description

Изобретение относитс к области оптикофизических исследований и может быть использовано дл воспроизведени эффекта Доплера в оптическом диапазоне частот при проведении различного рода экспериментов с лазерными системами.

Известны устройства и способы получени доплеровского смещени частоты, использующие в своей схеме двухлучевые итерферометры с датчиками доплеровского сигнала в одном из плеч интерферометра.

Однако такие устройства имеют сложную систему датчиков дл получени доплеровского сигнала и не позвол ют в р де случаев достигать значительных смеще-ний частоты. Так, например, в устройстве с датчиком доплеровского сигнала в виде вращающегос диффузио-отражающего диска, интенсивность сигнала сильно зависит от места прихода светового луча на торцовую поверхность диска и сигнал уменьшаетс по мере смещени оси вращени диска от направлени распространени светового луча.

Кроме того, датчик дискового типа не позвол ет достичь высоких доилеровских смещеыий , так как имеет предельные размеры по диаметру, при которых возможно его вращение без разрушений.

В схемах же с поступательным движением датчика доплеровокого сигнала возиикают колебани частоты за счет неравномерного движени датчика, а достижение высоких смещений доплеровской частоты в них затруднено из-за сложности получени больших скоростей линейного перемещени .

Цель изобретени - упрощение конструкции датчика доплеровского сигнала смещени ЧИСТОТЫ с тем, чтобы устройство могло обеспечивать получение как импульсного, так и непрерывного доплеровского сигнала в широком интервале частот смещени при практически посто нной амплитуде сигнала.

Это достигаетс тем, что отражающий элемент датчика изготовлен в виде одного или нескольких диффузно-рассеивающих стержней , установленных перпендикул рно к оси вращени так, чтобы по крайней мере один из стержней перекрывал световой поток в процессе вращени .

На фиг. 1 изображена оптическа схема возможного использовани многостержневого датчика доплеровского сигнала; на фиг. 2 - схема одностержневого датчика дл получени импульсного сигнала смещени частоты.

Принцип работы предлагаемого устройства заключаетс в следующем.

Луч света от ОКГ 1 раздел етс светоделительной пластиной 2 на опорный и исследуемый . Зеркало 3 отражает опорный луч и направл ет его от оветоделительной пластины 2 на лремник излучени .

Диафрагмы 4 и 5 служат дл выделени исследуемого и опорного силналов. Сигнал доплеровокого смещени возникает в результате диффузного отражени света от стержневого датчика 6, вращаюндегос на оси мотора 7.

Отраженный исследуемый сигнал и сигнал опорного луча попадают на фотоприемник 8, где происходит их смещение и регистраци , а сигнал биений (доилеровока частота) выдел етс на регистрирующем устройстве из частотомера 9 и электроннолучевого осциллографа 10.

Скорость смещени светового луча в направлении вращени или против вего У в такой системе определел етс лишь скоростью со вращени стержн и рассто нием h от центра вращени до точки на стержне, на которую попадает световой луч, 1/д со/г.

Тогда значение доплеровской частоты /л дл указанного устройства определ етс из соот (оЛ

ношени , где с - скорость света;

Cj

vr - частота опорного светового луча.

Таким образом, при изименении скорости со вращени стержневой системы или ее местоположени по отношению к световому h измен етс величина доплеровского смещени . Так как стержнева система может быть сбалансирована проще, чем дисковый вращающийс от1ражатель, а при этом величина Л может быть увеличена, то предложенное устройство позвол ет повысить скорость вращени датчика и поэтому получать значительно

большие смещени частоты доплеровского сигнала .

При помещении стержневых датчиков в вакуумируемый защитный кожух за счет снижеН1ИЯ торможени воздуха и дополнительного увеличени скорости вращени можно получить безопасный датчик доплеровских смещений с очень высокой частотой Доплер-эффекта .

Кроме того, использование в датчике нескольких стержневых систем, устанавливаемых на одиой оси Вращени со смещением по отношению друг к другу, позвол ет увеличить интенсивность отраженного доплер-сигнала за счет одношременного отражени света от нескольких стержней и повысить равномерность интенсивности получаемого сигнала при усреднении выдел ющей диафрагмой сигналов, приход щих от различных стержней, наход щихс на пути светового луча под разными углами.

Предмет изобретени Датч1ик доплеровских сигналов смещени частоты оптического диапазона, содерЖащий устройство дл вращени отражающего элемента и диафрагму, отличающийс тем, что, с целью расширени области получени доплеровских смещений частоты и увеличени интенсивности доплеровского сигнала, отражающий элемент датчика выполнен в виде по кр.айней мере одной системы диффузно-рассеивающих стержней, установленных перпендикул рно к оси вращени так, чтобы по крайней мере один из стержней перекрывал световой поток в процессе вращени .

/.IФиг . 2