Интерференционный рефрактометр

Авторы патента:

G01N21/45 - с помощью методов, основанных на интерференции волн; с помощью шлирного метода

Изобретение относится к оптическим измерительным приборам и направлено на упрощение измерений показателя преломления удаленных от измерительной аппаратуры сред. Интерференционный рефрактометр содержит волоконный световод 1 с перетяжкой 5,. отражающий элемент 2, соединенный со световодом корпусом 3, приемник 4 излучения, соединенный со схемой 8 регистрации, источник 6 излучения и фокусирующую линзу 7. Свет от источника излучения вводится в световод через перетяжку и отражается от торца световода и от отражающего элемента перед ним. Интенсивность отраженного света из-за интерференции зависит от показателя преломления вещества, находящегося в зазоре мелсду торцом волоконного световода ;И отражающим элементом. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 И 21 45

Г ф((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)Д . (SIMBA a

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54} ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ РЕФРАКТОМЕТР, (57) Изобретение относится к оптическим измерительным приборам и направ- лено на упрощение измерений показателя преломления удаленных от измерительной аппаратуры сред. Интерфе, ренционный рефрактометр содержит волоконный световод 1 с перетяжкой

5 отражающий элемент 2, соединенный

Ф. со световодом корпусом 3, приемник

4 излучения, соединенный со схемой 8 регистрации, источник 6 излучения и фокусирующую линзу 7. Свет от источника излучения вводится в световод через йеретяжку и отражается от торца световода и от отражающего элеЩ мента перед ним. Интенсивность отраженного света из-за интерференции зависит от показателя преломления С" вещества, находящегося в зазоре между торцом волоконного светавода и отражающим элемеHTQM. 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (21) 3916285/3 1-25 (22) 17.06.85. (46) 30.09.86. Вюл. N 36 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) С.В. Иванов и В.В. Черный (53) 535.24 (088.8) (56) Иванов С.В., Потапов В.Т., Черный В.B. Исследование интерферометра Фабри-Перо на основе многомодового световода. вЂ” Тезисы Всесоюзного научно-технического совещания:

Состояние и перспективы развития оптоэлектроники и ее применение в системах связи. М. Радио и связь, 1983, с. 66.

Авторское свидетельство СССР

N - 741121, кл. G 01 N 21/45, 1976.

„„SU„„1260774 А 1

1260774 2

Изобретение относится к оптическим измерительным приборам, точнее к рефрактометрам.

Цель изобретения вЂ” упрощение измерения показателя преломления сред, удаленных от измерительной аппаратуры.

На фиг. 1 изображена схема интерференционного рефрактометра; на фиг.

2 вЂ” то же, пример.

Волоконный световод 1 связывает измерительную аппаратуру и интерференционный датчик. Интерференционный датчик образован плоским торцом волоконного световода 1 и отражающим элементом 2,. Последний соединен с волоконным световодом 1 корпусом

3, пронипаемым для исследуемой среды, Приемник излучения 4 расположен перед другим торцом световода. На волоконном световоде 1 имеются область перетяжки 5 вблизи торца, против которого расположен приемник 4 излучения. Источник 6 когерентного излучения оптически связан с областью перетяжки 5 собирающей линзы 7.

Приемник 4 излучения электрически связан со схемой 8.регистрации, Область перетяжки 5 волоконного световода 1 и линза 7 образуют волоконно-оптический направленный ответвитель.

Устройство работает следующим образом.

Излучение источника 6 вводится в волоконный световод 1 через направленный ответвитель, образованный линзой 7 и перетяжкой 5. Излучение распространяется по световоду 1 к интерференционному датчйку и отражается от плоского торца световода и от отражающего элемента 2.

Отраженное излучение распространяется по световоду 1 и попадает на приемник 4 излучения. Разность хода лучей, отраженных от торца световода 1 и от отражающего элемента 2 зависит от показателя преломления вещества в зазоре между ними. Интенсивность излучения, попадающего на приемник 4 излучения, также зависит от показателя преломпения среды в зазоре интерферометрического датчика. Схема 8 регистрации фиксирует изменение освещенности приемника 4 излучения.

В примере конкретного выполнения (фиг. 2) источником излучения служит полупроводниковый лазер. Схема 8 ре" от интерференционного датчика мин = С(+ + з) = 45 N, где 3 ;„- минимальная длина волоконного световода, обеспечивающая временную фильтрацию сигнала интерференционного датчика.

Отражающий элемент 2 представляет собой кварцевый цилиндр с одним основанием, скошенным под углом Брюстера. Корпус 5 интерференционного

40 датчика выполнен из кварцевой трубки с перфорированными стенками. Длина интерференционного датчика 10 мм, диаметр вЂ” 1 мм. Точность определения . вариаций показателя преломления

45 достиг;ет 10 .

Для исследования показателя преломления достоточно одного миллиметра жидкости. Локальность измерения

1 см.

Формула изобретения

10 !

25 гистрации включает усилитель 9, стробоскопический фильтр 10 и гене- ратор 11 импульсов Приемник излучения вЂ” фотодиоц, имеющий временное разрешение, = 50 нс. Сигнал фотодиода, усиленный усилителем 9, подается на стробоскопический фильтр

10. Опорный сигнал на стробоскопический фильтр подается от генератора 11 импульсов. Этот же генератор вырабатывает питающее напряжение (импульсы длительностью с = 50нс с периодом Т< = 10 мыс) для лазера.

Временное разрешение стробоскопического фильтра ь = 50 нс. Длина волоконного световода 1 составляет

L = 50 ì.

Время прохождения света через волоконный световод 1 составляет

0,16 мкс.

Временное разрешение схемы (c< +7 + i ) регистрации не хуже 0,15 мкс.

Поскольку, +7 + iT, то стробоскопический фильтр подавляет сигнал, связанный с отражением света от претяжки 5 и от всех неоднородностей волоконного световода, находящихся на расстоянии, превышающем

Интерференционный рефрактометр

Ъ содержащий источник излучения и расположенные по ходу излучения, отражающий элемент и приемник излучения„ электрически связанный со схемой регистрации, отличающийся тем, что, с целью упрощения изиереиг.

Составитель С. Голубев

Техред И. Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор И. Сегляник

-Заказ 5220/41

Тираж 778 . Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,. 4 ния показателя преломления удаленных от измерительной аппаратуры сфед, в устройство введен волокон ный световод с одним плоским торцом и областью перетяжки у другого его то ща, при этом отражающий элемент! 2607.74 4 расположен перед плоским торцом волоконного светонода, приемник излучения расположен перед другим торцом, а источник излучения оптически связан с областью перетяжки волоконного световода.

Изобретение относится к технике контроля качества материалов оптическими методами, а Именно к устройствам для обнаружения дефектов в тонкопленочных изделиях путем регистрации вызываемого ими светорассеяния и изменения показателя

Лазерное интерферометрическое устройство для определения нелинейности показателя преломления оптических сред // 1257475

Изобретение относится к технике измерений физических свойств веществ и может быть использовано в оптической промышленности для аттестации оптических сред по коэффициенту нелинейности показателя преломления

Способ измерения оптической неоднородности прозрачных сред и формы отражающих поверхностей и интерферометр сдвига для его осуществления (его варианты) // 1237960

Изобретение относится к оптическим методам измерения неоднородности прозрачных сред и формы отражающих поверхностей методами сдвиf Нсследувмая мвовноровность говой интерферометрии, С целью устранения неопределенности, связанной с положением фронта световой волны относительно оси светового пучка, осуществляют аберрацию одной из световых волн на участке апертуры, величина которой на порядок меньше всей апертуры, а сдвиг световой волны производят путем сдвига этого участка с плавным изменением величины сдвига в виде непрерьгено возрастающей функции, изменяющейся от нуля до величины, равной сдвигу на границе указанного участка апертуры с остальной апертурой

Интерференционное устройство для измерения дисперсии вещества // 1231987

Изобретение относится к технической физике, в частности к измерению дисперсии оптически прозрачных веществ в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, и может быть использовано при исследовании оптико-физических свойств оптически прозрачных веществ

Способ определения коэффициента температурной зависимости показателя преломления при постоянном объеме среды // 1226199

Изобретение относится к области технической физики, а именно к исследованию показателя преломления оптически прозрачных изотропных твердых сред, и может быть использовано в научных и прикладных исследованиях в физике твердого тела, в оптике и электронике, С целью определения коэффициента температурной зависимости для расплавленного состояния среды образца в задаваемом диапазоне прироста температуры расплава с сохранением при этом формы образца проводят неодновременное и независимое локальное расплавление испытуемой твердой среды (оптически прозрачный диэлектрик) внутри и на поверхности массивного образца с помощью энергии импульсного оптического излучения, фокусируемой поочередно внутри и на поверхности образца

Интерференционный способ определения показателя преломления // 1213398

Изобретение относится к способам интерферометричесКого измерения показателя преломления образцов, основанным на регистрации интерференционной картины полос равной толщины в проходящем свете

Способ измерения показателя преломления светорассеивающей среды // 1213397

Изобретение относится к физической оптике и может быть использовано для измерения показателей преломления различных светорассеивающих сред, таких как растворы, суспензии, газовые среды

Астрономический рефрактометр // 1213396

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в астрономии и геодезии для исключения влияния рефракции на угловые измерения

Устройство для измерения углов с коррекцией влияния рефракции // 1213395

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в геофизике, оптике атмосферы, геодезии и метрологии длин при проведении угловых измерений

Теневой прибор // 1185196

Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов // 2102700

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения с высокой точностью показателей преломления изотропных и анизотропных материалов

Волоконно-оптический интерферометр саньяка для подводных исследований // 2107282

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в гидрофизике для измерения гидроакустических и гидрофизических параметров в натурном водоеме

Волоконно-оптический автогенератор // 2117934

Голографический способ определения показателя преломления частиц дисперсных сред // 2124194

Изобретение относится к области голографической дисдрометрии и может быть использовано для измерения показателя преломления прозрачных и полупропрозрачных частиц дисперсных сред

Интерферометрическое устройство для измерения физических параметров прозрачных слоев (варианты) // 2141621

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения толщины и показателя преломления прозрачных слоев

Устройство измерения характеристик прозрачных неоднородностей // 2196299

Изобретение относится к оптическим теневым приборам, регистрирующим пульсации градиента показателя преломления исследуемой оптически прозрачной среды

Способ оптического детектирования присоединения вещественного компонента к сенсорному слою на основе биологического, химического или физического взаимодействия и устройство для его осуществления // 2201588

Изобретение относится к методам и средствам оптического детектирования вещественных компонентов

Гидрологический прибор для определения глубины залегания скачка в натурном водоеме // 2239175

Изобретение относится к области гидрологии и гидроакустики и может быть использовано для определения глубины залегания слоя скачка в натурном водоеме

Устройство контроля метана // 2242618

Цветная шлирная система для определения величин и направлений векторов отклонений лучей // 2269764

Изобретение относится к области исследования оптическими методами прозрачных неоднородностей и может быть использовано при анализе гидродинамических явлений, изучении конвективных потоков при теплообмене, контроле качества оптического стекла и т.д