SU994915A2 - Device for determining incline angle - Google Patents

Device for determining incline angle Download PDF

Info

Publication number
SU994915A2
SU994915A2 SU813338033A SU3338033A SU994915A2 SU 994915 A2 SU994915 A2 SU 994915A2 SU 813338033 A SU813338033 A SU 813338033A SU 3338033 A SU3338033 A SU 3338033A SU 994915 A2 SU994915 A2 SU 994915A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light
angle
plane
phase plate
polarization
Prior art date
Application number
SU813338033A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Ванюрихин
Наталья Николаевна Иванова
Original Assignee
Предприятие П/Я Х-5827
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 Предприятие П/Я Х-5827 filed Critical Предприятие П/Я Х-5827
Priority to SU813338033A priority Critical patent/SU994915A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU994915A2 publication Critical patent/SU994915A2/en

Links

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА(5) DEVICE TO DETERMINE AN INCLINATION ANGLE

Изобретение относитс  к устройствам дл  определени  угла наклона.The invention relates to devices for determining the angle of inclination.

По основному авт. св. If устройство дл  определени  угла наКлона содержит источник света, пол -ризатор , систему поворота плоскости пол ризации линейно пол ризованного луча, выполненную в виде оптически .прозрачного резервуара, который частично заполнен жидкостью, обладающей способностью естественного вращени  плоскости пол ризации, а также ауализатор и фотоприемный блок С1 According to the main author. St. If the device for determining the inclination angle contains a light source, a polarizer, a system for rotating the polarization plane of a linearly polarized beam, made in the form of an optically transparent reservoir, which is partially filled with a liquid that has the ability to naturally rotate the polarization plane, as well as an analyzer and a photodetector C1 block

Известные пол ризационные устройства обладают высокой точностью измерени  углов наклона, но дл  ее реализации требуетс  применение высокочувствительных и стабильных во времени фотоприемников и электронных усилителей или же использование жидкостей с большим коэффициентом поворота плоскости пол ризации.The known polarization devices have a high accuracy of measuring tilt angles, but its implementation requires the use of highly sensitive and time-stable photodetectors and electronic amplifiers, or the use of liquids with a large coefficient of rotation of the polarization plane.

Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства без усложнени  фотоприемного блока.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device without complicating the photodetector unit.

Поставленна  цель достигаетс  Олагодар  реализации принципа оптического усилени  путем целесообразного изменени  схемы прохождени  линейно пол ризованного луча, а именно в результате размещени  между пол риза10 тором и анализатором минимум одной четвертьволновой фазовой пластинки, ось экстремальной скорости которой параллельна оси наибольшего пропускани  пол ризатора, и расположенно15 го за ней отражательного узла, возвращающего луч через пластинку и оптически прозрачный резервуар на анализатор.This goal is achieved by implementing the principle of optical amplification by expediently changing the path of a linearly polarized beam, namely as a result of placing at least one quarter-wave phase plate between the polarizer and the analyzer, the axis of extreme speed parallel to the axis of the polarizer’s maximum transmission and there is a reflective unit returning the beam through the plate and the optically transparent reservoir to the analyzer.

Claims (2)

20 Кроме того, в устройстве предусматриваетс  четное число пар четвертьволнова  фазова  пластинка ретроотражающий узел, при этом последовательные пары расположены 3ЭЭ с противоположных сторон резервуара при сохранении размещени  пол ризатора и анализатора с различных сторон резервуара. На чертеже показан один из канало предлагаемого устройстоа (построение второго канала дл  выбранной рабочей плоскости, в которой измер етс  угол наклона, или остальных каналов дл  других рабочих плоскостей одинаково). Параллельный пучок света от источ ника света, сформированный с помощью коллиматора (источник света и коллиматор не показаны) направл етс  на пол ризатор 1, а затем проходит через резервуар 2, частично заполненный жидкостью 3 обладающей способностью поворачивать плоскость пол ри зации линейно пол ризованного света в зависимости от толщины сло  жидкос ти, а тем самым и от угла наклона резервуара. За противоположным основанием резервуара 2 установлена перва  четвертьволнова  фазова  плас тинка i и ретроотражающий узел, состо щий из фокусирующей линзы 5 и зер кала 6. Такой узел может быть выполнен также с помощью призмы, обеспечивающий параллельно смещение отраженного луча. После прохождени  четвертьволновой пластинки , линзы 5 и зеркала 6 световой пучок поворачиваетс  на .угол 180 и снова направл етс  через резервуар 2 с жидкостью 3. Пройд  все пары, образованные пластинкой k и отражающим узлом 5 6 и выйд  из резервуара 2, световой пучок проходит модул тор 7 анализатор 8, и попадает в фотоприемник, подключенный к входам блока (не показаны) измерени  .. Жидкости, обладающие естественным вращением плоскости пол ризации линейно пол ризованного света,, при прохождении через них света в пр мом и обратном направлени х поворачивают .плоскость пол ризации на один и тбт же угол, но с разными знаками. В ре зультате, прошедший дважды (туда и обратно) через такую жидкость линейно пол ризованный пучок света не измен ет знака угла поворота плоскос ти пол ризации. Четвертьволнова  фазова  пластинка эквивалентна полуволновой фазовой пластинке при прохождении через нее линейно пол ризованного света 4 и пр мом и отраженном на 1ВО направлени х . Если линейно пол ризованный пучок света проходит полуволновую фазовую пластинку под каким-либо углом между осью наибо ьшей (наименьшей) скорости полуволновой фазовой пластинки и плоскостью пол ризации, то вышедший из полуволновой фазовой пластинки световой пучок имеет тот же угол между указанными осью и плоскостью, но с обратным знаком, т.е. полуволнова  фазова  пластинка совершает операцию зеркального обращени  угла относительно ее оси наибольшей (наименьшей) скорости. Так как после каждого очередного прохождени  линейно пол ризованным лучом света сло  3 Жидкости угол поворота плоскости пол ризации накапливаетс , то дл  суммарного угла п.оворота плоскости пол ризации справедлива зависимость (-1)-10-4-3, где п - количество прохождени  лучом света сло  жидкости; Ч - угол поворота плоскости пол ризации света при его однократном прохождении сло  жидкости . В целом работа предлагаемого устройства аналогична работе известного устройства и заключаетс  в том, что оптические каналы формируют линейно пол ризованные пучки света, слои 3 жидкости резервуара 2 поворачивают плоскость пол ризации световых пучков на определенные углы. В результате на выходе фотоприемников вырабатываютс  электрические сигналы , параметры которых несут измер емую информацию. Если, например, в качестве модул торов использованы вращатели плоскости пол ризации линейно пол ризованного луча, то фазовый угол между электрическими сигналами фотоприемников пр мо пропорционален углу наклона .устройства. Блок измерени  в этом случае должен работать как фазометр. Введение четвертьволновых фазовых пластинок с отражател ми увеличивает чувствительность, а следовательно , и точность измерени  устройства . Чувствительность устройства может быть увеличена в 5 раз, сли, например, в каждом оптическом канале введено по четыре пары четверть599 волнова  фазова  пластинка - отражающий узел. Формула изобретени  1, Устройство дл  определени  yi- ла наклона по авт. св. № , о тличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности без усложнени  фотоприемного блока, в ходе лучей между пол ризатором и анализатором установлены минимум одна четвертьволнова  фазова  пластинка, ось экстремальной скорости которой параллельна оси наибольшего пропускани  пол ризатора, и расположенный за ней отражательный узел, возвра56 ... щающий луч через пластинку и оптически прозрачный резервуар на анализатор . 20 In addition, the device provides for an even number of quarter-wave pairs of the retroreflective phase plate, while successive pairs are located 3EE on opposite sides of the tank while maintaining the location of the polarizer and analyzer on different sides of the tank. The drawing shows one of the channels of the proposed device (the construction of the second channel for the selected working plane, in which the angle of inclination is measured, or the other channels for the other working planes is the same). A parallel beam of light from a light source, formed using a collimator (light source and collimator not shown) is directed to a polarizer 1, and then passes through a reservoir 2, partially filled with liquid 3 with the ability to rotate the polarization plane of linearly polarized light into depending on the thickness of the liquid layer, and thus on the angle of inclination of the tank. The first quarter-wave phase plate i and the retroreflective node consisting of the focusing lens 5 and the mirror 6 are mounted behind the opposite base of the reservoir 2. Such a node can also be made with a prism, providing parallel displacement of the reflected beam. After the quarter-wave plate, lens 5 and mirror 6 have passed, the light beam is rotated 180 degrees and is again directed through reservoir 2 with liquid 3. After passing all pairs formed by plate k and reflecting node 5 6 and leaving the reservoir 2, the light beam passes the module torus 7, analyzer 8, and enters the photodetector connected to the inputs of the unit (not shown) measurement. Fluids with natural rotation of the plane of polarization of linearly polarized light, when light passes through them in the forward and reverse directions The plane of polarization is turned on one and the same angle, but with different signs. As a result, a linearly polarized beam of light that passes through such a liquid twice (there and back) does not change the sign of the angle of rotation of the plane of polarization. A quarter-wave phase plate is equivalent to a half-wave phase plate with the passage of linearly polarized light 4 through it and direct and reflected in the 1BO directions. If a linearly polarized beam of light passes a half-wave phase plate at any angle between the axis of the smallest (lowest) speed half-wave phase plate and the polarization plane, then the light beam emitted from the half-wave phase plate has the same angle between the indicated axis and the plane, but with the opposite sign, i.e. a half-wave phase plate performs the operation of the mirror inversion of an angle about its axis of the highest (lowest) speed. Since after each successive passage of the linearly polarized light beam of the Liquid layer 3, the angle of rotation of the polarization plane is accumulated, for the total angle of rotation of the polarization plane the relation (-1) -10-4-3 is valid, where n is the number of the beam passing light liquid layer; H is the angle of rotation of the plane of polarization of light when it passes once through a layer of liquid. In general, the operation of the proposed device is similar to that of the known device and consists in the fact that the optical channels form linearly polarized beams of light, the layers 3 of the liquid of the reservoir 2 rotate the plane of polarization of the light beams at certain angles. As a result, electrical signals are generated at the output of the photodetectors, the parameters of which carry the measured information. If, for example, the rotators of the polarization plane of a linearly polarized beam are used as modulators, then the phase angle between the electrical signals of the photodetectors is directly proportional to the angle of inclination of the device. The measuring unit in this case should work as a phase meter. The introduction of quarter-wave phase plates with reflectors increases the sensitivity and, therefore, the measurement accuracy of the device. The sensitivity of the device can be increased 5 times, if, for example, in each optical channel, four quarter-wavelength pairs of a wave-phase plate — a reflecting node — are introduced. Claim 1, A device for determining the yi a tilt by ed. St. No, in order to increase the sensitivity without complicating the photodetector unit, during the rays, at least one quarter-wave phase plate is installed between the polarizer and the analyzer, the axis of extreme velocity parallel to the axis of the greatest polarizer transmission, and the reflective node located behind it, returning beam through the plate and the optically transparent reservoir to the analyzer. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что оно содержит четное число пар червертьволнова  фазова  пластинка-ретроотражательный узел, при этом последовательные пары расположены с противоположных сторон резервуара при сохранении размещени  пол ризатора и анализатора с различных сторон резервуара . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 649951, кл. Q 01 С 9/32, 1979.2. The device according to claim 1, which is one that contains an even number of pairs of pervertwave phase plate-retroreflective assembly, with consecutive pairs located on opposite sides of the tank while maintaining the location of the polarizer and analyzer on different sides of the tank. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate No. 649951, cl. Q 01 C 9/32, 1979.
SU813338033A 1981-09-15 1981-09-15 Device for determining incline angle SU994915A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813338033A SU994915A2 (en) 1981-09-15 1981-09-15 Device for determining incline angle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813338033A SU994915A2 (en) 1981-09-15 1981-09-15 Device for determining incline angle

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU649951A Addition SU131920A1 (en) 1960-01-07 1960-01-07 Measuring Stereoscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU994915A2 true SU994915A2 (en) 1983-02-07

Family

ID=20976785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813338033A SU994915A2 (en) 1981-09-15 1981-09-15 Device for determining incline angle

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU994915A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3552859A (en) Optical instrument for determining the parallelism or nonparallelism of two reflecting surfaces
US3332314A (en) Optical interferometric navigational instrument
KR100293008B1 (en) Measuring method of liquid crystal pretilt angle and measuring equipment of liquid crystal pretilt angle
US4125778A (en) Apparatus for laser anemometry
SU994915A2 (en) Device for determining incline angle
US3438712A (en) Magneto-optical displacement sensing device
RU2676835C1 (en) Optical radiation mixer with application of prisms of optical active materials
US3724950A (en) Optical instrument for determining the distance between two measuring points
SU1727105A1 (en) Autocollimation device
JPH0126005B2 (en)
SU587325A1 (en) Polarization device for measuring the twisting angles of objects
JPS59166873A (en) Optical applied voltage and electric field sensor
SU1695145A1 (en) Ellipsometer
SU1054749A1 (en) Device for measuring index of refraction for transparent medium and its fluctuations
SU1290091A1 (en) Device for measuring double ray refraction of reflecting optical information media
SU1117446A1 (en) Range finder
SU1578599A1 (en) Method of determining refrigeration index of optical glass
SU1174886A1 (en) Autocollimator
RU2062446C1 (en) Device checking angular parameters of plane-parallel plates
RU2117244C1 (en) Device checking small angular displacements
SU1534300A1 (en) Arrangement for checking optical catъs eyes
SU1100541A1 (en) Refractometer
SU539288A1 (en) Opto-electronic measuring device
SU1283574A1 (en) Optical-mechanical animator
SU1179170A1 (en) Polarization refractometer of violated complete internal reflection