Оптический способ измерения фокусного расстояния рефракционных каналов

 

Изобретение относится к технической физике.и, в частности, к измерению характеристик рефгакщгошгыч каналов . Целью изобретения япляется чение точности измерения фокусного расстояния несимметричного аберрационного рефракционного канала. Яня этого по оптической оси ррфракпионного канала посылают от источника плоский коллимированный пучок лазерного , излучения. При этом ориентируют его так, чтобы большая сторона тшоскостн бьша перпендикулярна направлению движения среды. Принимают рассеянное излучение с наветренной стороны канала и определяют искомый параметр FO по формуле F0 Lк/1,99, где Т, р - расстояние от точки приема рассеяниого излучения до источника. 1 ил. 5S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 21/47

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

По ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтнРЬГГИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (46) 30. 07, 92. Бюл. У 28 (21) 4334867/25 (22) 30,11.87 (71) Институт оптики атмосферы

СО AH СССР (72) А.А. Землянов, И.П. Лукин и С.Н. Синев (53) 551,508.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 1163714, кл. G 01 N 21/47, 1983.

Авторское свидетельство СССР

f1 1424477, кл. G 01 N 21/47, 1986. (54) ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ РЕФРАКЦИОННЫХ КАНАЛОВ (57) Изобретение относится к техничес- . кой физике.и, в частности, к иэмере"

Изобретение относится к техничесD кой физике, в частности к измерению параметров оптического излучения, и может быть использовано для определения фокусного расстояния несимметричного рефракционного канала с аберрациями, т.е, создаваемого пучком выСокоинтенсивного оптического излучения в движущейся поперек пучка среде.

Целью изобретения является увеличение точности измерения фокусного расстояния несимметричного аберраци-. онного рефракционного канала.

На чертеже дана структурная схема устройства для осуществления предлага-, емого способа.

Способ заключается в .следующем.

11осылают плоский коллимированный зондирующий пучок лазерного излуче„.80„„Щ099 A 1 нию характеристик рефгакц1п1пных каналов, Целью изобретения является увеличение точности измерения фокусного расстояния несимметричного аберрационного рефракционногс канала. Лпя этого по оптической оси рефракпионного канала посылают от источника плоский коллимированный пучок лазерного излучения. При этом ориентируloT его так, чтобы большая сторона плоскости была перпендикулярна напранле п:ю движения среды. Принимают рассеянное излучение с наветренной стороны канала и определяют искомый параметр F< по Формуле Fo = I )/1,99, где 1. — . расстояние от точки приема рассеянного излучения до источника, 1 ил. ния на . частоте, отличной от частоты излучения, создающего рефракционный канал, в среде по оптической оси рефракционного канала и принимают рассеянное из канала излучение зондирующего пучка вне рефракционного кана1 ла у его края. Определив направление движения среды (наветренную сторону рефракционного канала), размещают приемник рассеянного иэ канала излучения с наветренной стоповы и увеличивают

-ширину зондирующего, пучка до достижения резкого увеличения интенсивности регистрируемого рассеянного иэлучейня.

Затем перемещают Фотопрпемник рассеянного излучения ндоль рефракциопного канала до нахождения положения, при котором наблюдаетея максимальное значение интенсинноети регистрируемого излучения, и измеряют расстояние от точки посылки зондирующего пучка до точки приема максимального значения интенсивности I, регистрируемого излучения, по которому определяют искомый параметр Р по формуле I I

Определение наветренной стороны рефракционного канала может быть Осуществлено следующим образом.

Пло(:кость зондирующего пучка и приемник рассеянного излучения вращают вокруг оптической Оси рефракционного канала до тех пор, пока рассеянное излучение зондирующего пучка не станет выходить из рефракционного канал:а не с двух сторон, а только с одной, Эта сторона и будет наветренной стороной рефракционного канала. Возможны и другие способы Определения наветренной стороны рефрякционного к нала, папри.МЕр с помощью прибора, измеряющего 2д направление движения среды, Установлено, что при распрос"ранении пучка лазерного излучения щелевой формы по оптической оси несимме"ричного рефракционного канала с аберрация- --„.

30 ми максимальное зна-ipifHp интенсивности выходящего из канала пучка лазерного излучения. Наблюдается с наветре Зной стороны. Причем с подветренной .торо= ны канала рассеянного излучения лазер3%

НОГО пучкЯ ИЯблюДЯться не буДет> FcJIH ,большая сторона щелеьогО пучка аерпендикулярна направлению движения среды, то максимальное значение интенснвности рассеянного из канала излучения наблюдается строго с наветренной стороны при 1.>=1,99FO у края канала, При других ориентациях щелевсго пучка наблюдается размазанная в пространстве картина рассеяния зондирующего излуче-„. ния из канала.

Устройство дпя Осуществлейкя способа содержит последовательно останов- ленные. источник зондирующего излуче". иия (JIBBPpIf, коллиматор л и перемен

Зб ную щепевую диафря1 му» >oJIH 3I края рефракционногo канала у":таяошин фото-" приемник J3, находящийся на Ieps,движной платформе 5, с13Р.ванной с бг:Оком б QIIpавления приводом 7р перемешающе55 го фотоприемник 4. Устройство содержит ханже ITpHi,ofI Я д>яя вращения дияфряГмы > и 1пкалу 9 для измерение рясх . стояния От точки приема ассе.я> ного излучения до тбчки посылки зондирующего пучка.

Устройство работает следующим 06разом. Лазерное излучение от источника 1 через коллиматор 2 с переменной щелевой диафрагмой 3 посылается в рефракционный канал 10 по его оптической оси. После прохождения некоторого расстояния в рефракционном канале зондирующий лазерный пучок иэ-за рефракции выходит иэ канала и принимается фотоприемником 1, находящимся на подвижной платформе 5. Диафрагма 3 уве.личивает:, диаметр зондирующего лазерного пу3 ка до тех пор пока сигнал от фотоприемника ч не начнет быстро расти, тогда блок б управления включает привод 7., которьй щзащает фотоприемник 4 вокруг Оптической оси рефракционного канала и перемещает фотоприемн iK и вдсль канала, H привод 8, вращающий диафрагму 3> до получения максимального сигнала ст фотоприемника 4. Затем при помощи шкалы 9 измеряют расстояние I.> от источника зондирующего лазерного пучка до точки приема и по формуле F > = 1 /1,99 судят об искомом караме. ре.

Таким Образом,, дос х,кгается, велиЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ИСКОМОГÎ параметра. Р 0 p Yi у л Я и з О б р е т Р и и Я

ОпТИ вский способ H=мерения фокусного рас ". О н ж рефракционных каналов; те" посылки коллнмкроза нного зондирующего пучка лазернОГО излучения на частоте„ Отличной от частоты излучения, создающего рефрякционный канал в среде„ по оптической Оси рефрякционного канала,, приема рассеянного из канала излу-гения зондирующего пучка вне рефракционного канала еГО края- увеличения Ширины зОндирующеГО пучка д0 ДОстю(ения скачка интенсивности регистрируемогО рассеянного излучения, няхожаен«я вдоль рефракцкокного канала положения точ"

КИ МЯКСИЬ>ЯЛЬНОГО ::-Нан ННЯ HHiP.НСHB

Н0сТН регистрнр емОГО нзл >чснкя, расстоянию !, до котор=н От тс f!cH посылки зондируюгаего пуяк-. су; нт Об искомом параметре, О i л н > -I. Ki

Ш H и С Я ТЕМ, ЧТО,-,;: Д>::»ff УН ЛИЧЕния точности измерения Ъокvi.«oão pac=

Стаяикя НЕСИММЕТрнЧНС ГО аб: гз»«ОНного рефракгсконного> к . Н» н;:., О.-,с якаю х

Составитель С. Непомнящая

Техред И.Ходаннч Корректор С. 1;1евкун

Редактор Г. Бельская

Эаказ 2828 Тираж 465 Подписное

И"ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, у». Гагарина,101

5 1эаО999 6 зондирующий пучок, плоскость из канала излучение с наветренной его которого перпендикулярна направлению стороны, а искомый параметр Рд опдвижения среды, и принимают рассеянное ределяют по формуле Го 1, 1,99