Claims (1)
Устройство содержит последовательно расположенные лазер 1, объектив 2, лучевой расщепитель 3, направп юший объектив 4, фокусируюший объектна 5, приемный объектив 6 с диафрагмой 7, пол ризационную призму 8 с четвертьволновой фазовой пластиной 9 на выходе и два фотоэлектрическах приемника Ю и 11 расщепленных пучков. Лучевой расщепитель 3 расположен в общей фокальной плоскости объективов 2 и 4, образуквдих телескопическую трубку. Между объективами 4 и 5 на пут х расщепленных Пучков помешевы эпектрооп- тические однополосные частотные модул торы 12 и 13 с равными амплитудами несущей и одной боковой. Перед модул торами установлены четвертьволновые фазовые пластинки 14 и 15. 3 модул торов осуществл етс гене(атором 16 модупирутошего сигнала. Электронный блок измерени допплеровской частоты содержит формирователь 17 им пульсной Последовательности опорной частоты, выполненный в виде сумматора частот сигиальпьге последовательноС тей с приемников Ю, Ц, формирова тель 18 импульсной последовательности допплеровской частоты и определитель 19 знака скорости, выполненные в виде вычитающих схем частот сигнальных последовательностей приемников| цифровой частотомер 2О, подключенный к выходам схем 17, 18, 19. Устройство работает следующим образом . Луч лазера 1 после прохождени телескопической трубки (объективы 2 и 4) и лучевого расщепител 3 расщепл етс на два параллельных ортогонально-пол ризационных пучка. Ращепленпые пучки четвертьволновыми пластинками обращаютс соответственно в пучки с правой и левой круговой пол ризаци ми и попадают на элект юоптические одно полосные частотные модул торы. 12 и 1 на выходе которых амплитуды несущей и боковой должны быть равны. Модулируклцие сигналы создают два взаимно перпендикул рных и ортогональ ных по фазе электрических пол . На вы ходе каждого -из модул торов результи рующий пучок состоит из несущей, пол ризаци которой совпадает с пол ризаци входного пучка, и одной боковой, имеющ пол ризацию проти аоположного знака. Амплитуд :. несущей и боковой одинаковы Поскольку входные пучки дл первого и второго модул торов имеют противоположные циркул рные пол ризации, несуща на выходе одного модул тора и бо- .кова на выходе другого пол ризаторов объективом 5 фокусируютс в исследуемую область потока, скорость которого подлежит измерению, В результате интерференции в рассеи ва1сщем объеме формируютс два пространственно совмещенные интерференционные щетки, разв занные по ортогональным круговым пол ризаци м. Интерференционные полосы в каждой из решеток бегут в противоположных направлени х по нормали к биссектрисе угла между пересекакхц мнс пучками со скоростью, пропорциональной частоте модул ции. Рассеиваюшве частицы О4 пересекают область пол ризации интерференционных рещеток. При этом преимущественна пол ризаци рассе нного света совпадает, с пол ризацией падающих пучков. Изобран;ение интерференционных решеток в рассе нном движущимис частицами света формируетс в ортогонально пол ризованных пучках на входных апертурах приемников Ю и 11 объективом 6 с диафрагмой 7 и четвертьволновой фазовой пластинкой 9, преобразующей пучки с круговыми пол ризаци ми в пучки с ортогональными линейными пол ризаци ми, которые затем. раздел ютс пол ризационной призмой 8. Отсюда следует, что частота допплеровской составл ющей на выходе одного фотоприемника равна сумме частоты модул ции и допплеровской частоты, тогда как частота допплеровской составл ющей на выходе второго фотоприемника равна {эазности частоты модулжгции и допплеровской частоты. Сигналы с выходов фотоприемников Ю Vi 11 преобразуютс сначала в импульсные последовательности (в суммарную и разностную импульсные последовательности ). Использу далее полученные импульсные последовательности, пропорциональные допплеровской частоте и частоте модул ции (причем последнюю выбирают как опорную высокую частоту заполнени более низкой допплеровской частоты), можно реализовать измерение допплеровской частоты (блоки 17, 18) с помощью частотомера 20. Определение знака скорости (определитель 19 знака скорости) производитс схемами, аналогичными по принципу действи схемам суммировани и вычитани частот. Формула изобретени Лазерный допплеровский измеритель скорости, содержащий последовательно расположенные лазер, пол ризационную призму-расщепитель, направл ющий рбъектив, фокусирующий и приемный объективы, пол ризационную призму-анализатор , два фотоприемника и электронный блок измерени , о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью повыщени точности и определени знака скорости , между фокусирующим и направл ющим объективами на пути каждого из расщепленных пучков установлены однополосные частотные модул торы. 3 The device contains successively located laser 1, lens 2, beam splitter 3, directional lens 4, focusing object 5, receiving lens 6 with aperture 7, polarization prism 8 with a quarter-wave phase plate 9 at the output and two photoelectric detectors Yu and 11 split beams . The beam splitter 3 is located in the common focal plane of the lenses 2 and 4, forming a telescopic tube. Between the lenses 4 and 5 on the path of the split Beams, there are objec- tive electro-optical single-sided frequency modulators 12 and 13 with equal carrier and one side amplitudes. Quarter-wave phase plates 14 and 15 are installed in front of the modulators. 3 modulators are carried out by a gene (modulator signal attorney 16). The Doppler frequency meter electronics unit contains a reference frequency generator 17 named after a reference frequency pulse generator, made in the form of a sigalpge frequency generator sequentially with receivers U, C , the generator 18 of the pulse sequence of the Doppler frequency and the determinant of the 19th sign of the velocity, made in the form of subtractive frequency circuits of signal sequences The digital frequency 2O connected to the outputs of the circuits 17, 18, 19. The device works as follows: The laser beam 1, after passing through the telescopic tube (objectives 2 and 4) and the beam splitter 3, is split into two parallel orthogonal-polarization beams. The beams with quarter-wave plates turn into beams with right and left circular polarizations, respectively, and fall onto electrical one-band frequency modulators. 12 and 1 at the output of which the amplitudes of the carrier and side must be equal. The modulation signals create two mutually perpendicular and phase orthogonal electric fields. At the output of each of the modulators, the resulting beam consists of a carrier, the polarization of which coincides with the polarization of the input beam, and one side beam, having polarization of opposite sign. Amplitude:. carrier and side are the same. Since the input beams for the first and second modulators have opposite circular polarizations, the carrier at the output of one modulator and the side at the output of another polarizer are focused by the objective 5 into the flow region being studied, the velocity of which is to be measured, as a result of interference, two spatially combined interference brushes, formed by orthogonal circular polarizations, are formed in the scattering volume of the outer volume. Interference fringes in each of the gratings run into otivopolozhnyh directions normal to the bisector of the angle between peresekakhts MHC beams at a speed proportional to the frequency modulation. O4 particles scattering intersect the region of polarization of the interference gratings. In this case, the predominant polarization of the scattered light coincides with the polarization of the incident beams. Izobran; ix interference gratings scatter the moving particle beam is formed into an orthogonally polarized beams at input apertures receivers Yu and 11 of the lens 6 with an aperture 7 and a quarter-wave phase plate 9, which transforms beams with circular polarizations into beams with orthogonal linear polarizations which then. are separated by a polarization prism 8. It follows that the frequency of the Doppler component at the output of one photodetector is equal to the sum of the modulation frequency and the Doppler frequency, whereas the frequency of the Doppler component at the output of the second photodetector is equal to the modulation frequency and Doppler frequency. The signals from the outputs of the photodetectors Yu Vi 11 are first converted into pulse sequences (into total and differential pulse sequences). Using further obtained pulse sequences proportional to the Doppler frequency and the modulation frequency (the latter being chosen as the reference high filling frequency of the lower Doppler frequency), it is possible to realize the measurement of the Doppler frequency (blocks 17, 18) using the frequency meter 20. Determining the sign of the velocity (determinant 19 the speed symbol is produced by circuits similar in operation to summation and subtraction frequency circuits. The invention of the Laser Doppler velocity meter containing a successive laser, a polarization prism splitter, a guide lens, a focusing and a receiving lens, a polarization prism analyzer, two photodetectors and an electronic measuring unit, By the fact that, in order to increase the accuracy and determine the sign of speed, single-band frequency modulators are installed between the focusing and guiding lenses in the path of each of the split beams. 3
2323
НЬ-Й 5NY 5