Фазовый светодальномер
Изобретение относится к лазерной измерительной технике, а именно к дальнометрии, и может быть применено для прецизионного измерения расстояния и метрологической аттестации импульсных лазерных дальномеров. Цель изобретения - увеличение дальности действия дальномера. Дальномер содержит систему лазеров 1, расположенных по образующей окружности и снабженных системами стабилизации 2, автоподстройки частоты несущей и фазы огибающей 3, режимы работы лазеров синхронизированы блоком 4. Устройство имеет приемник 10 излучения, усилитель 11, систему 12 информационной обработки сигнала и регистратор 13. Излучение лазеров согласовано с оптической системой дальномера при помощи цилиндрического светопровода 5. Светопровод 5 выполняет одновременно функции согласующего элемента и сумматора интенсивностей излучений лазеров. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (l1) (504 G 01 С /08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4188300/24-10 (22) 03 ° 10.86 (46) 30.09.89. Бюл. 11 36 (72) В.А.Кащей, Б.И.Рубинштейн, А.Н.Стребулаев и В,Д.Шаргородский (53) 528.3.021.7 (088.8) (56) Камен X. Электронные способы измерений в геодезии. М.: Недра, 1982, с. 150-152.
Михеечев В.С. Геодезические светодальномеры. М.: Недра, 1979, с. 159171. (54) ФАЗОВЫЙ СВЕТОДАЛЬНОМЕР (57) Изобретение относится к лазерной измерительной технике, а именно к дальнометрии, и может быть применено для прецизионного измерения расстояния и метрологической аттестации импульс2 ных лазреных дальномеров. Цель изобретения — увеличение дальности действяи дальномера. Дальномер содержит систему лазеров 1, расположенных по образующей окружности и снабженных системами стабилизации 2, автоподстройки частоты несущей и фазы.огибающей 3, режимы работы лазеров синхронизации блоком 4. Устройство имеет приемник 10 излучения, усилитель 11, систему 12 информации обработки, сигнала и регистратор 13. Излучение лазеров согласовано с оптической системой дальномера при помощи цилиндрического светопровода 5. Светопровод 5 выполняет одновременно функции согласующе9 го элемента и сумматора интенсивностей излучений лазеров. 2 ил.
Пучок таких лучей заполняет кольцевую область с минимальным радиусом г и максимальным радиусом а. Причем интенсивность излучения по этой области в многомодовом световоде (светопроводе) одинакова. В светопроводе осуществляется режим некогерентного сложения электрических полей.
Поместив выходной торец светопровода 5 в фокус вторичного выпуклого зеркала телескопа Кассегерена, совместив ось светопровода с оптической осью телескопа 7, выбрав угол ввода излучения каждого из лазеров равным
arcing(rs/F), где r — радиус вторичного выпуклого зеркала, а диаметр светопровода D - удовлетворяющим соотношению т
2 Г п,з п6
D = 2а = — — 1 — (— т-- — )Л, r sine
3 151159
Изобретение относится к лазерной технике, точнее к дальнометрии и может быть применено для прецизионного измерения больших (L 10 км) и сверх-5 больших (L >) 10э км) расстояний, например до ИСЗ, Луны и др,, а также для метрологической аттестации импульсных лазерных дальном ров, предназначенных для работы на эти расстоя-10 ния.
Цель изобретения — увеличение дальности действия дальномера.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 -схема формирования 15 светового потока в передатчике.
Устройство содержит источник 1 лазерного излучения из нескольких лазеров, интенсивность которых модулирована по гармоническому закону, 20 расположенных по оЬразующей окружности и связанных с блоком 2 стабилизации напряжения питания, блоком 3 автоподстройки частоты несущей и фазы огибающей и блоком ч синхронизации режимов 25 работы лазеров. Излучение лазеров посредством цилиндрического свето-, провода 5 (элемента согласовнаия из" лучения и сумматора интенсивностей) и светоделительного зеркала 6 связа- 30 но через оптическую систему передатчика 7 с отражателем 8, а также посредством светоделительного зеркала б и поворотного зеркала 9 связано со входом двухвходового приемника
10 излучения, выход которого подключен к входу усилителя 11, связанного . через блок 12 обработки информации с входом блока 13 регистрации.
Устройство работает следующим об- 40 разом.
Гармонически модулированное, стабилизированное и синхронизированное излучение лазеров 1 поступает на вход светопровода 5, осуществляющего one- 45 рации согласования этого излучения с оптической системой дальномера 7 и суммирования интенсивностей излучения всех лазеров, и посредством светоделительного элемента б делится на два неравных потока, меньший из которых через поворотное зеркало 9 поступает на вход приемника 10 излучения и служит опорным сигналом при отсчете набега фазы на измеряемой трассе, тогда как большая часть потока излучения поступает на оптическую систему 7 и далее на измеряемую трассу и отражатель 8. Фаза отразившегося сигнала несет информацию о пройденном волной расстоянии. Этот сигнал через оптическую систему 7 и систему поворотных зеркал (не показаны) поступает на вход приемников 10 излучения, осуществляющего преобразование оптического сигнала в электрический. Электрический сигнал с выхода приемника 10 поступает через усилитель 11 на вход устройства 12 информационной обработки сигнала и с выхода устройства 12 на вход регистратора 13.
При возбуждении светопровода косым лучом проекция его траектории на поперечное сечение будет иметь каустику (фиг.2), радиус r которой дается формулой п< sin8 )
О - угол ввода луча в световод;
n - показатель преломления сердцевины светопровода;
8 - максимальный угол отражения луча на стенке светопровода. где % - длина волны лазерного излучения;
Р— Фокусное расстояние, обеспечивается согласование излучения лазеров с оптической системой дальномера. При этом кольцевая область засветки выходного торца светопровода полностью проектируется на кольцевую (полезную) оЬласть основного зеркала телескопа Кассегерена, обеспечивая коэффициент пропускания телескопа близким к единице.
Составитель Л.Качесова
Техред Mдидык Корректор С.Черни
Редактор К.Крупкина
Заказ 5891/44 Тираж 683 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP
113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 111
5 1511598
6 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я зеркалом через поворотное зеркало, .фазовый светодальномер, содержащий отличающийся тем, что, последовательно расположенные источ- с целью увеличения диапазона измереник лазерного излучения с блоком ав- ний, он снабжен цилиндрическим светоМ
5 топодстроики частоты несущей и фазы проводом, расположенным перед светоогибающей, светоделительное зеркало, делительным зеркалом, и блоками стаоптическую систему передатчика, отра- билизации напряжения питания и синжатель, оптическую систему приемника, хронизации режимов работы, связанными двухвходовый приемник излучения, уси- 1О с соответствующими входами источника литель, блок обработки информации и лазерного излучения, выполненного в блок регистрации, причем второй вход виде нескольких лазеров, равноудалендвухвходового приемника излучения ных от цилиндрического светопровода оптически связан со светоделительным и расположенных симметрично его оси.
