SU932226A1 - Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source - Google Patents

Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source Download PDF

Info

Publication number
SU932226A1
SU932226A1 SU803009437A SU3009437A SU932226A1 SU 932226 A1 SU932226 A1 SU 932226A1 SU 803009437 A SU803009437 A SU 803009437A SU 3009437 A SU3009437 A SU 3009437A SU 932226 A1 SU932226 A1 SU 932226A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
waveguide
film
photoconverter
grating
coherent radiation
Prior art date
Application number
SU803009437A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Борисович Титов
Original Assignee
Войсковая Часть 11284
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая Часть 11284 filed Critical Войсковая Часть 11284
Priority to SU803009437A priority Critical patent/SU932226A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU932226A1 publication Critical patent/SU932226A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерении yi- лов с помощью волновых излучений, преимущественно в автоматизированных системах контрол  и управлени  сложных объектов, а также при проведении доводочных и юстировочных работ с прецизионной точностью.The invention relates to instrumentation technology and can be used when measuring y-waves using wave radiation, mainly in automated systems for monitoring and controlling complex objects, as well as when carrying out fine-tuning and adjustment work with precision accuracy.

Известно устройство, основанное на способе дискретной индикации угла поворота зеркала путем фиксации многократно отраженного луча света на выходе зеркального умножител  и содержащее источник света, зеркальный умножитель и фотоприемник 113Однако такое устройство не реагирует на направление измер емого углового смещени .A device is known based on a discrete indication of the angle of rotation of a mirror by fixing a multiply reflected light beam at the output of a mirror multiplier and containing a light source, a mirror multiplier and a photodetector. However, such a device does not respond to the direction of the measured angular displacement.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  малых угловых смещений источника когерентного излучени , содержащее оптически св занные пленочный волновод с интеграль- но-оптическим элементом св зи, воло конный мозаичный приемник и фотопреобразователь . Вход волоконного мозаичного приемника соединен с первым (одним) выходным торцом пленочного волновода, а выход - с фотопреобразователем . В качестве интеграль.нооптического элемента св зи использован призменный элемент св зи Г2ЗtoClosest to the proposed technical entity is a device for measuring small angular displacements of a source of coherent radiation, which contains an optically coupled film waveguide with an integrated-optical communication element, a fiber mosaic receiver, and a phototransducer. The input of the fiber mosaic receiver is connected to the first (one) output end of the film waveguide, and the output is connected to a photoconverter. As an integral.optical element of communication, a prism element of communication is used.

Недостатком этого устройства  вл етс  сложность конструкции, выражающа с  в необходимости точной настройки воздушного зазора между призменным элементом св зи и пленоч15 ным волноводом в процессе производства и эксплуатации, так как от величины зазора завис т возбуждаемые в волноводе моды. Кроме того, устройство имеет недостаточно высокую точность A disadvantage of this device is the complexity of the design, which requires the precise adjustment of the air gap between the prism coupling element and the film waveguide during production and operation, since the modes excited in the waveguide depend on the gap size. In addition, the device has not enough high accuracy

20 измерени , поскольку на работу устройства в значительной степени вли ют вибрации, ускорени  и ударные нагрузки. Устройство имеет ограниченныи диапазон измерени , поскольку на диапазон угловых смещений луча ис точника когеретного излучени  накладываютс  дополнительные ограничени , св занные с отражением и преломлением луча на поверхности призменного элемента св зи.20, since vibrations, accelerations and shock loads greatly affect the operation of the device. The device has a limited measuring range, since the range of angular displacements of the beam of the coherent radiation source is subject to additional restrictions associated with the reflection and refraction of the beam on the surface of the prism coupling element.

Цель изобретени  - расширение диапазона и повышение точности измерени .The purpose of the invention is to expand the range and increase the measurement accuracy.

Claims (2)

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что устройство снабжено вторым волоконным мозаичным приемником , вход которого соединен со вторым выходным торцом пленочного волно- 15 вода, выход - с фотопреобразователем а интегрально-оптический элемент св  зи выполнен решеточным. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства дл  измерени  малых угловых смещений источника когерентного излучени ,- на фиг. 2 - ход луча света при возбуждении моды в пленочном волноводе. Устройство содержит пленочный вол новод 1 с решеточным интегрально-оптическим элементом 2 св зи, волоконные мозаичные приемники 3 и Ц и фото преобразователь 5- Входы волоконных мозаичных приемников 3 и соединены с выходными торцами пленочного волно вода 1, а выходы с фотопреобразователем- 5Пленочный волновод 1 .нанесен на подложку 6. Решеточный интегральнооптический элемент 2 св зи выполнен в виде нанесенного на пленочный волновод 1 диэлектрического сло  7 с гофрированной решеткой 8. Волоконные мозаичные приемники 3 и 4 выполнены в виде оптических деталей с регул рной укладкой волокон. Фотопреобразователем 5  вл етс  матрица фотоприемни ков на основе приборов с зар довой св зью. Устройство работает следующим образом . Луч 9 света от источника когерент ного излучени  (не показан) падает на решеточный интегрально-оптический элемент 2 св зи. Попада  на гофрированную решетку 8, луч 9 света возбуждает в пленочном волноводе 1 волноводную моду 10, пор док которой зависит от угла падени  луча на решеточный интегрально-оптический элемент 2 св зи. Волноводной моде 10 данного пор дка соответствует определенное распределение светового пол  на одном из выходных торцов пленочного волновода 1 в зависимости от направлени  падени  луча 9 света. Така  картина светового пол  передаетс  волоконным мозаичным приемником 3 или k в фотопреобразователь 5Таким образом, в фотопреобразователь 5 поступает оптический сигнал, свидетельствующий о наличии в пленочном волноводе моды 10. Картина светового пол  расшифровываетс  фотопреобразователем 5 и он выдает сигнал о наличии в пленочном волноводе 1 моды 10 определенного пор дка, которои соответствует определенный угол падени  луча 9 света, а значит и определенное положение источника коге-i рентного излучени . При повороте источника когерентного излучени  измен ютс  угол падени  луча света на решеточный интегрально-оптический элемент 2 св зи, пор док ВОЛНОВОДНОЙ моды в пленочном волноводе 1, картина распределени  светового пол  на одном из выходных торцов волновода 1 и показани  фотопреобразовател  5. Зна  угловое смещение между пор дками волноводных мод,можно судить о величине углового смеще-. ни  источника когерентного излучени . Расширение диапазона и повышение точности измерений достигаетс  тем, что решеточный интегрально-оптический элемент св зи имеет симметричную конструкцию и диапазон измерений разбиваетс  таким образом на вдвое меньшие интервалы. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  малых угловых смещений источника когерентного излучени , содержащее оптически св занные пленочный волновод с интегрально-оптическим элементом св зи, волоконный мозаичный приемник и фотопреобразователь , вход волоконного мозаичного приемника соединен с первым выходным торцом пленочного волновода , а выход - с фотопреобразователем , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона и повышени  точности измерени , оно снабжено вторым волоконным мозаичным приемником, вход которого соединен с вторым выходным торцом mieночногоThe goal is achieved due to the fact that the device is equipped with a second fiber mosaic receiver, the input of which is connected to the second output end of the film wave-water, the output is connected to the phototransducer and the integrated-optical communication element is made of a grating. FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring small angular displacements of a coherent radiation source; FIG. 2 - the course of the light beam when the mode is excited in a film waveguide. The device contains a film waveguide 1 with a grating integrated optical element 2, fiber mosaic receivers 3 and C and photo converter 5; Inputs of fiber mosaic receivers 3 and connected to the output ends of film wave-water 1, and outputs with a photoconverter: 5 Film waveguide 1 . is applied to the substrate 6. The grating integrated optical communication element 2 is made in the form of a dielectric layer 7 with a corrugated grid 8 applied to the film waveguide 1. The fiber mosaic receivers 3 and 4 are made in the form of optics components with regular fiber laying. Photoconverter 5 is an array of photodetectors based on charge-coupled devices. The device works as follows. A beam 9 of light from a coherent radiation source (not shown) is incident on the grating integrated-optical communication element 2. Upon hitting the corrugated grating 8, the light beam 9 excites in the film waveguide 1 a waveguide mode 10, the order of which depends on the angle of incidence of the beam on the grating integrated optical communication element 2. The waveguide mode 10 of this order corresponds to a certain distribution of the light field at one of the output ends of the film waveguide 1, depending on the direction of incidence of the beam of light 9. This picture of the light field is transmitted by the fiber mosaic receiver 3 or k to the photoconverter 5. Thus, an optical signal is received in the photoconverter 5, indicating a mode 10 in the waveguide film. a certain order, which corresponds to a certain angle of incidence of the beam of light 9, and hence a certain position of the source of coherence radiation. When the source of coherent radiation is rotated, the angle of incidence of the light beam on the grating integrated optical element 2, the order of the waveguide mode in the film waveguide 1, the distribution pattern of the light field at one of the output ends of the waveguide 1, and the photoconverter reading 5 change. by waveguide modes, one can judge the magnitude of the angular displacements. no source of coherent radiation. Expansion of the range and improvement of measurement accuracy is achieved by the fact that the grating integrated-optical communication element has a symmetrical design and the measurement range is divided into half as short intervals. Apparatus of the Invention A device for measuring small angular displacements of a coherent radiation source, comprising an optically coupled film waveguide with an integrated optical communication element, a fiber mosaic receiver and a phototransducer, the input of a fiber mosaic receiver is connected to the first output end of the film waveguide, and the output is connected to a photoconverter, characterized in that, in order to expand the range and increase the measurement accuracy, it is equipped with a second fiber mosaic receiver, whose input is connected en with the second output end of the mini 5932226659322266 волновода, выход - с фотопреобразова-1. Авторское свидетельство СССРwaveguide output - with photoconversion-1. USSR author's certificate гелем, а интегрально-оптический эле- № 208991, кл. G 01 В 11/26, 1968, мент св зи выполнен решеточным,gel, and the integrated optical element No. 208991, cl. G 01 B 11/26, 1968, the communication ment is made lattice, 2. Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate Источники информации,по за вке № 2713525/25-28,Information sources, according to application number 2713525 / 25-28, прин тые во внимание при экспертизе s :кл, G 01 В 11/26, 1980 (прототип).taken into account in the examination of s: Cl, G 01 B 11/26, 1980 (prototype). mnJrnJlJTJlJnjmnJrnJlJTJlJnj X / XX / x / / / / / / // / / / / X////X/X //// X / фа г. 2fa 2 фиг. 1FIG. one / /
SU803009437A 1980-11-28 1980-11-28 Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source SU932226A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803009437A SU932226A1 (en) 1980-11-28 1980-11-28 Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803009437A SU932226A1 (en) 1980-11-28 1980-11-28 Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU932226A1 true SU932226A1 (en) 1982-05-30

Family

ID=20928000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803009437A SU932226A1 (en) 1980-11-28 1980-11-28 Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU932226A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7216110B2 (en) Optical protractor for measuring roll angles on static and rotating surfaces
JP2913984B2 (en) Tilt angle measuring device
US5349439A (en) Opto-electronic measuring device with optical air wedge spectral analysis arrangement
JPH0413642B2 (en)
US4955718A (en) Photoelectric measuring system with integrated optical circuit including and illuminating system
EP0124533A1 (en) Fiber optic displacement sensor with built-in reference
US4670649A (en) Optical transducer and measuring device
US4729654A (en) Laser interferometer
JPS62197711A (en) Optically image forming type non-contacting position measuring apparatus
US5187545A (en) Integrated optical position measuring device and method with reference and measurement signals
Ura et al. Integrated optic grating scale‐displacement sensor using linearly focusing grating couplers
SU932226A1 (en) Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source
RU2544885C1 (en) Micro-opto-electromechanical sensor of angular speed
US4607162A (en) Sensing apparatus for measuring a physical quantity
JPH068724B2 (en) Optical detector
RU2804679C1 (en) Fibre-optic displacement sensor
Kolosov et al. Variants of nonmisadjustable optical systems of turning-angle sensors based on a BR-180° prism and a photoelectric autocollimator
SU932225A1 (en) Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source
SU1755045A1 (en) Angular position guide sensor
GB2096784A (en) Optical fibre temperature sensors
KR20090122239A (en) Optical metrology system
JPS60149937A (en) Pressure measuring apparatus
JPS5819528A (en) Optical pressure sensor
SU1113672A1 (en) Linear displacement meter
JPH0418252B2 (en)