Свч-светодальномер
Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения расстоя- Ш1й, Цель его состоит в повьрении точности измерений путем компенсации деполяризации света в оптических элементах светодальномера. Светодальномер включает последовательно расположенные на оптической оси источник плоскополяризованного света (лазер) 15 кристалл 4 модулятора и демодулятора , функции которого вьшолняет кристалл KDP, помещенный s обьемньй резонатор 3, приемно-передакет ий объек ткв 6,8, триппель-призменньй отражатель 7, оптическую лиш-пс задержки 9 поляроид-анализатор 11 и фотоприемник 13. Кроме того, в устройство входит усилительно-индикаторный блок 14, 15 и СВЧ-генератор 5, подключенный к кристаллу 4 модулятора и демодулятора и усилительно-индикаторному блоку 14, 15. Для достижения цели на оптической оси прибора между линией задержки 9 и кристаллом Д дополнительно установлена плоскопараллельная пластина 10 КПР с БОЗМОЖНС-СТЬЮ вращения в плоскости, параллельной оптической оси. Подбирая угол наклона,- можно компенсировать деполяркзаичню света. 3 ил. и
„„Я0„„1434 251
А1 (51) 4 G 01 С 3/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н Д BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О
С р
СЛ
«ф .
К)
Яд ! 1
p +;
4 /
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
---,-.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3989945/24-10 (22) 16. 12.85 (46) 30. 10. 88. Бюл. u- 40 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) К.С.Гюнашян, Е.А.Айрапетян и В.Г.Арутюнян (53) 528.517 (088.8) (56) Лобачев В.М. Радиоэлектронная геодезия.-М.: Недра, 1980, с. 143144. (54 ) . СВЧ-СВЕТОДАЛЬНОМЕР (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения расстояний, Цель его состоит в повьппении точности измерений путем компенсации деполяризации света в оптических эле" ментах светодальномера. Светодальномер включает последовательно расположенные на оптической оси источник плоскополяризованного света (лазер)
1, кристалл 4 модулятора и демодулятора, функции ксторога выполняет кристалл IO)P, помещенный в обьемный резонатор 3, приемно-передакж ий объвк тив 6,8, триппель-призменный отражатель 7, оптическую лин|пс задержки 9, поляроид-анализатор 11 и фотоприемник 13. Кроме того, в устройство входит усилительно-индикаторный блок
14, 15 и СВЧ-генератор 5, подключенный к кристаллу 4 модулятора и демо" дулятора и усилительно-индикаторно" му блоку 14, 15.; „.тя достижения цели на оптической оси прибора между линией задержки 9 и кристаллом 4 дополни-" тельно установлена плоскопараллсльная пластина 10 КЛР с возможностью Вращения в плоскости, параллельной оптической оси. Подбирая угол наклона„. можно компенсировать деполяриза;;ню света. 3 ил.
1434251
Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения расстояний .
Б;ель изобретения - повышение точ5 ности измеоений путем компенсации деполяризации света в оптических элементах светадальномера.
НЯ фиг, 1 приведенЯ функциОНЯль 1Q ая схема СБЧ-светодальномера; на .иг. 2 — зависимость величины сдвига
„азь1 о 9 вносииой пластиной КОР тогиной 2 мм от угла 8 ее поворота;
Я фиг. 3, — зависимость относительной 15
-нтенсивности света, прошедшего че-ез пластину KDE,, ня вьгходе которой
С-ГЯПОВЛЕН СКРЕЩЕННЫЙ ЯНаЛИЗатОР, От ели гииы сдвига фазы сг. На фкг.1
Приняты обозначения: 1 - источник 2Q тлоскополяркзовяннога света. ткпя 1ГН--105; 2 — плоские зеркала с наружгым покрытием; 3 — объемный резонатор модулятора и демодулятора света, раотающих на частоте модуляции f, 4 электроог-тическкй кристалл модулято 9я и демодулятора, изготовленный из, кгидрофосфятя калил (KDP) Š— среза
5 — СВЧ=генератор ма.сштабных колебаний частоты f.; б — передающий объек- ЗО ф 9 гь;:в ., 7 трипггель-призменньп"-. отражатель, 8 - приемный объектив; 9 оптическая линия задержки в виде призмы с крышей,,* 10 — плоскопараллельная
1LлЯстина плавного фазового сдвига,, «гэготовленная из KDP; 11 — анализатор уст=. íîâëåí.;íûé на прапускание излучения источника света;, 12 — световад; 13 — фотоприемник тига ФЭУ-115;
14 — усили .ель выходного сигнала 10
ФЭУ; i5 — индикатор амплитуды выходНого сигнала усилителя.
Точки Ii .к :И являются рабочимк при измерен:- и разности фаз компенсационным способом з.- стремума. Поворотом анали-45
ЗягОря ня .0 та"- кя И переноси Гся в пОложение тачки М тачкя, середина линейно-o участка.
СВЧ-светодальномер работает слецующим образом, 50
Пласкопаляризованное излучение от исто рника света 1 зеркаламк 2 направляется в объемнык резонатор 3 модулятора-демадулятора9 B емкостном зазоре которого установлен электрооп" тический кристалл KDP. При включенном генераторе 5 на кристалл 4 действует напряжение стоячей волны и в результате продольного линейного электрооптического эффекта на выходе кристалла 4 свет модулируется по виду поляризации. Передающий объектив 6 направляет модулированный свет на отражатель 7. Отраженный свет собирается в коллимированный луч приемным объективам 8 и направляется на оптическую линию задержки 9. Каждый оптический элемент на пути света вносит определенную деполяризацию, зависящую от параметров оптического элемента, качества его изготовления. По эксперкменталь9ым оценкам даже при тщательной юстировке величина деполяризации составляет 25, т,е. около 157. г.ринимаемого света проходит через анализатор и действует как остаточный свет. Чтобы устранить el o путем компенсации деполяризации на входе демодулятора устанавливается пластина 10 из кристалла KDP, путем поворота которой достигае-,ñÿ плавный фазовый сдвиг. Например, для пластины толщ. -гной в 2мм зависимость фазового
Сдвига от угла поворота ь вокруг оси, параллельной оптической оси светодальномера, имеет вид9 представленньп"- на фкг. 2. Целесообразно использовать пластины толщиной до 3 мм9 чтобы с изменением 8 величина с9 менялась сравнитель;о медленно.
Поворотом пластины KDP устанавливается такой фазавьгй сдвиг с" 9 который совместно с деполяризацкей составлял бы общий сдвиг фазы, равный
180 . Далее анализатор поворачивается так, чтобы рабочая точка модулятора-демодулятора переместкпась в нулевое положение и совместилась в тачкой М (фиг. 3). Зто равноскпьно работе всего оптического тракта светодальномера без деполяризации. Таким образом пластина КВР соответствующим поворотом добавляет постоянный фазовый сдвиг к деполяризации до получе-. ния поворота плоскости поляризации источника светя «ча угол 90, Прк этом расстояние может вьггисляться по известной формуле; м
D И - —9 где Л - длина волны модуляции;
N — - число целых уложении ее в расстоянии D.
После прохождения пластины КИР9 демодулятора и анализатора 1 i с LIo-" мощью световода 12 свет направляется
143425
Составитель Г.Шануров
Техред М.Лидьпс Корректор Л.Патай
Редактор Л.Пчолинская
Тираж 680 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 5543/42
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 на фотоприемник 13, выходной сигнал которого усиливается усилителем 14 и наблюдается с помощью индикатора
15.
Как следует иэ графиков на фиг.2 и 3, при величине деполяризации в 25о
30, схема по фиг.1 может работать с переносом рабочей точки на середину линейного участка модуляционной характеристики, т.е. в точку /1(фиг.3).
В этом случае необходимо либо уменьшить угол наклона пластины, либо применить пластину меньшей толщины.
Формула изобретения
СВЧ-светодальномер, содержащий последовательно расположенные на оптической оси источник плоскополяризован-2О
4 ного света, кристаллический модулятор, приемно-передающий объектив, от" ражатель, оптическую линию задержки, кристаллический демодулятор, анализатор фотоприемник,а также усилительноиндикаторный блок и СВЧ-генератор, подключенный к модулятору, демодулятору и усилительно-индикаторному бло" ку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем компенсации деполяризации света в приемно-передающем объективе и отражателе, между оптической линией задержки и демодулятором установлена плоскопараллельная пластина, изготовленная as дигидрофосфата калия, с воэможностью вращения в плоскости, параллельной оптической оси.
