Калибратор фазовых сдвигов

 

Изобретение предназначено для получения двух синусоидальных сигналов с заданным фазовым сдвигом в широком диапазоне частот. Цель изобретения - повьппение точности задания фазовых сдвигов. Световой пучок источника 1 делится на два пучка, образу -rf-H 2 2 Jf S.Z -0--Й-& Н ющих оптические каналы, которые с помощью линейных поляризаторов 3.1 и 3.2 превращаются в линейно поляризованные. Модуляторы 4.1 и 4.2 света с помощью генератора 8 электрических сигналов вращают плоскости поляризации линейно поляризованных световых пучков с частотой, равной частоте генератора 8. Далее световые пучки проходят анализаторы 5.1 и 5.2 и при этом модулируются по интенсивности (амплитуде). Фотоприемники 7.1 и 7.2 преобразует модулированные световые сигналы в злектрические. Введение измерителя 6 угла поворота позволяет обеспечить точность задания фазовых сдвигов, близкой к точности измерителя 6 угла поворота, которая может достигать единиц угловых секунд (менее 10 угл.с. Кроме того в устройстве может быТ-ь реализован широкий частотный диапазон задания фазовых сдвигов. Практически этот диапазон ограничивается частотным диапазоном фотоприемников. 1 ил. с 9 (Л t№

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 G 01 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

З ъTРГ Г

13.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ющих оптические каналы, которые с помощью линейных поляризаторов 3.) и 3,2 превращаются в линейно поляризованные, Модуляторы 4.1 и 4.2 света с помощью генератора 8 электрических сигналов вращают плоскости поляризации линей" но поляризованных световых пучков с частотой, равной частсте генератора

8. Далее световые пучки проходят анализаторы 5.1 и 5.2 и при этом модулируются по интенсивности (амплитуде).

Фотоприемники 7,1 и 7.2 преобразуют модулированные световые сигналы в электрические. Введение измерителя 6 угла поворота позволяет обеспечить точность задания фазовых сдвигов, близкой к точности измерителя 6 угла поворота, которая может достигать единиц угловых секунд (менее 10 угл,с).

Кроме того в устройстве может быть реализован широкий частотный диапазон задания фазовых сдвигов, Практически этот диапазон ограничивается частотным диапазоном фотоприемников. I ил.

«

° ««

В «

Ъ«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3820796/24-21 (22) 03.12,84 (46) 23.06.86. Бюл, У 23 (71) . Киевский ордена Ленина. политехнический институт им. 50-летия, Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.П.Бабак, A.È.Âàíþðèõèí и С.M.Ìàåâñêèé (53) 621.317.77 (088,8) (56) Жевандров Н.Д. Применение поляризованного света. — М.: Наука, 1978.

Афанасьев В.А. Оптические измерения. — М.: .Высшая школа, 1981, с.68, Кравченко С.А. Калибраторы фазы. — Л,: Энергоиздат, 1981, с,63,. (54) КАЛИБРАТОР ФАЗОВЫХ СДВИГОВ (57) Изобретение предназначено для получения двух синусоидальных сигналов с заданным фазовым сдвигом в широком диапазоне частот, Цель изобретения — повышение точности задания фазовых сдвигов, Световой пучок источника 1 делится на два пучка, образу„„SU„„1239626 A i

1239626 2

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для получения двух синусоидальных сигналов с заданным фазсвым сдвигом в широком-диапазоне частот.

Калибратор фазовых сдвигов, выполненный на основе интерферометра Майкельсона имеет погрешность задания

0 фазовых сдвигов порядка 0,05 — О,!

Цель изобретения — повышение точности задания фазовых сдвигов, На чертеже показана схема предлагаемого калибратора фазовых сдвигов между электрическими сигналами.

Калибратор фазовых сдвигов содер- жит источник 1 света, полупрозрачное зеркало 2,1, расщепляющее световой пучок на два пучка, зеркало 2.2, линейные поляризаторы 3,1 и 3,2, установленные в оптических каналах неподвижно и выполненные, например, в виде дихроичных поляризаторов (из поляроидной пленки), модуляторы 4<1 и 4.2 света, обеспечиваюшие вращение плоскости поляризации линейно поляризованного света и выпоцненные, например, с использованием эффекта Поккельса, линейные анализаторы 5.1 и

5,2, выполненные аналогично линейным поляризаторам 3.1 и 3.2, измеритель

6 угла поворота, неподвижно связанный с линейным анализатором 5.1 и предйазначенный для измерения углов поворота линейного. анализатора 5.1 вокруг оптической оси канала, фото приемники 7.1 и 7.2, служащие для преобразования светового излучения в электрический сигнал, а также генера-. тор 8 электрических сигналов, пред- назначенный для питания модуляторов

4.1 и 4.2. Измеритель 6 угла поворота может быть выполнен, например, н виде оптического лимба с делениями и

Микроскопа, предназначенного для снятия отсчетов, B качестве фотоприемни ков 7,1 и 7.2 могут быть использованы фотоэлектронные умножители, имеющие большой частотный диапазон преобразования оптических сигналов в электрические.

Предлагаемый калибратор фазовых сдвигов работает следующим образом.

Световой пучок источника 1 делится полут1розрачным зеркалом 2,1 на два пучка, образующих два оптических канала. Прошедший через зеркало 2,1 световой пучок с помощью линейного поляризатора 3,1 превращается в линейно поляризованный. Отраженный от полупрозрачного зеркала 2,1 световой пучок далее отражается зеркалом 2.2 и аналогично с помощью линейного поляризатора 3.2 превращается в линейно поляризованный. Модулятор 4.1 и

4.2 света с помощью генератора 8 электрических сигналон вращают поскости поляризации линейно поляризованных световых пучков с частотой, равной частоте генератора 8 ° Далее снетовые пучки проходят линейные анализаторы

5,1 H 5,2 и при этом модулируются по интенсивности (амплитуде !. Фотоприемники 7.1 и 7,2 преобразуют модулиро-. ванные световые сигналы в электрические„

35 40

Выполнение калибратора фазовых сдвигов укаэанным образом позволяет обеспечить точность задания фазовых сдвигов, близкой к точности измерителя 6 угла поворота. Точность измерителя угла поворота может достигать единиц угловых секунд, Следовательно, точность задания фазовых сдвигов также может бьггь доведена до единиц угловых секунц (менее 10 угл.с), Кроме того в предлагаемом калибраторе фазовых сдвигов может быть реализован широкий частотный диапазон задания фазовых сдвигов. Практически этот диапазон ограничивается частотным диапазоном современных фотоприемников десятки и сотни: МГц).

Например, плоскости пропускания поляризаторов 3.1 и 3.2 и анализаторов 5,1 и 5.2 выставлены-в одной плоскости, проходящей, например, через оптические оси каналов, Б этом случае фазовый сдниг между электрическими сигналами на выходе фотоприемников 7.1 и 7.2 равен нулю, если модуляторы 4.1 и 4,2 и фотоприемники 7 ° l и 7.2 имеют попарно идентичные характеристики.

Если указанные характеристихи неидентичны, то между электрическими сигналами на выходе фотоприемников 7.! и

7.2 будет фазовый сдвиг, который обнуляется поворотом вокруг оси оптического канала, например, одного из поляризаторов 3.! или 3,2, Для задания фазового сдвига между электрическими сигналами достаточно повернуть линейный анализатор 5 ° 1 на задаваемый угал, отсчет которого производят по шкале измерителя 6 угла поворота.

62б

Составитель 1О.Màêàðåâè÷

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Е.Сирохман

Редактор Л,Гратилло

Заказ 3391/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ -Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытЫЬ

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная,4

3 tZ39 формулаизобретения

Калибратор фазовых сдвигов, содержащий источник света, два зеркала, создающие два оптических канала, в каждом из которых на оптической оси установлены модулятор света и фотоприемник, и генератор электрических сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности задания фазовых сдвигов, в него введен измеритель угла поворота, выполненный, например, в виде оптического лимба с микроскопом,.в каждом оптическом канале перед модулятором света на оптической оси установлен неподвижно линейный поляризатор, а между модулятором и фотоприемником каждого канала установлен линейный анализатор, причем один из линейных анализаторов укреплен с воэможностью поворота вокруг оптической оси и механически связан с измерителем угла поворота, а модуляторы света выполнены в виде вращателей плоскости поляризации линейно поляризованного света и подсоединены к генератору электрических сигналов.