Оптико-интегрирующее устройство

 

CoIo3 Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.0579 (21) 7770573/18-10 (23) Приоритет— (32) 010678 (31) WP G 02 В/205706 (33) ГДР

Опубликовано 070383Бюллетемь М 9 (51)М. Кл.3 .

С, 02 В 5/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5З) УДК 535. 813

{088.8) ,/

Ф"

Дата опубликования описания 070383

Иностранцы

Йюрген Дренкхен и Роланд Тринкс

{ ГДР ) (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие ифеб Карл-Цейсс-Иена" (ГДР (71) Заявитель

{54) OIITHKO-ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к оптикоинтегрирующим устройствам для инкре-. ментного измерения длины или углов, Известно оптико-интегрирующее устройство для интерференционного измерения. При этом падающий луч света внутри слоя волновода первым частично пропускающим элементом разлагается на две составляющие, которые проводятся через рефлектирующие элементы в месте, у которого нахо- „ дится второй частично пропускающий элемент, предназначаемый для собирания обеих составляющих луча и дающего возможность для интерференции °

Изготовление подобного устройства с необходимой определенной точностью отражаемых и пропускаемых свойств отдельных элементов возможно реализовать только с большими затратами.

Кроме того, для функционирования измерительного прибора решающим является относительное положение отражающих элементов по отношению к частично пропускающим элементам. Иэ этого результируют технологические труд ости, Цель изобретения — разработка оптико-интегрирующего устройства для интерференционного измерения, которое обладало бы по отношению к макрооптическим исполнениям преиму-. ществом малой габаритности конструкции, низкими затратами на изготовление, малой чувствительностью по отношению к температурам и вибрациям и незначительным. расходом энергии.

В основу изобретения положена задача путем применения оптико-интегрирующего устройства устранить названные недостатки уровня техники.

Прибор должен пр. меняться универсально для измерения длины, углов, изменений температур и т.п.

Данная задача согласно изобретению решается оптико-интегрирующим устройством, состоящим из находящегося между носителем и диэлектрическим слоем многомодного волновода тем, что на диэлектрическом слое энергетически соединен с волноводом ряд фотоприемников 7-16, смещенных эдин относительно другого на 11/203l

Согласно изобретению преимущество состоит в том, что к первому фотоприемнику 7 ряда фотоприемников

7-16 может быть установлен следующий.

1003004 этими решетками энергия поступает на фотодиоды 7-16, которые наклеены на диэлектрический слой 3. На основании бокового смещения фотодиодов по отношению к максимуму интенсивности регистрируемая интенсивность постоянно падает в приведенном примере по направлению у . Если лазерный пучок 5 и лазерный пучок б формируются порядком + 1 и — 1 дифракционного

10 максимума спектра облученного масштаба решетки, то интерференционный полосовой рисунок перемещается в волноводе по направлению z на 2Л если измерительная решетка будет

)5 сдвинута на один решеточный период.

С помощью первого фотоприемника

7 производится. инкрементное считывание в единицах полупериода измерительной решетки. Фотоприемники 7-16, смещенные относительно друг друга на 11/20Л, образуют в своей- совокупности оптический нониус, так что за единицу измерения можно будет принимать 1/20 периода измерительной решетки. Если рядом с первым фотоприемником 7 будет установлен не изображенный на рисунке последующий фотоприемник, который смещен отно-!

А сительно первого на —, то можно

4 будет различать перемещение измери-: тельной решетки вперед и назад.

Изображенные в волноводе линии представляют собой схематическое распределение интенсивности. в

TE0 фф о

1,51152

0,0157

21 n = = 1,5136

3фф1 С 35 где и — является эффективным показателем преломления по направлению распространения энергии; волновое число по направ-40

Z лению; волновое число лазерного света, dk — разница волновых чисел по направлению. 45

Если значения Ж различаются на

0,0157, то в волноводе образуется интерференционный образец, обладающий по направлению 7 периодом

400 мкм 50

2Л

На поверхности волновода на расстоянии по 420 мкм установлены узкие связывающие решетки шириной 20 мкм.

Данные решетки (не изображены на чертеже j обладают низкой эффективностью вывода мощности. Отбираемая фотоприсMHHK р смещенный на четверть интерференционного периода.

На чертеже изображены возможные варианты исполнения устройства.

На носителе 1 находится двухмодный волновод 2, покрытый диэлектрическим слоем 3, эффективная оптическая преломляющая сила которого является меньшей, чем у волновода. На одном конце волновода находится связывающая решетка 4. Первый лазерный пучок 5, содержащий волну типа ТЕо, падает под синхронным углом для данной волны на связывающую решетку 4, так что волна типа ТЕо в волноводе

2 возбуждается. Второй лазерный пучок б, содержащий волну типа TE направляется под синхронным углом, присущим для данной волны, на связывающую решетку 4. В волноводе 2 возбуждается одновременно волна типа

ТЕ„. Волновод 2 должен обладать такими свойствами, чтобы эффективные коэффициенты преломления для волны типа ТЕо и волны типа TF1 только незначительно отличались друг от друга.

В качестве примера могут быть приведены следующие значения

Формула изобретения

1. Оптико-интегрирующее -устройство, состоящее из находящегося между носителем и диэлектрическим слоем многомодного волновода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на диэлектрическом слое ряд фотоприемников

7-16, смещенных один относительно другого соответственно на 11/20 Л связаны энергетически с волноводом.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что к первому фотоприемнику 7 ряда фотоприемников

7-16 .установлен следующий фотоприемник, смещенный на четверть интерференционного периода.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной

Ведомством по изобретательству

Гермайской Демократической еспублики.

1003004

Составитель Л. Перебейносова

Техред Е.Харитончик Корректор О. Билак

Редактор С. Патрушева

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1544/28

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4