Устройство для контроля длительности оптических импульсов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптико-физическим измерениям, и может быть использовано для цепей метрологического обеспечения импульсной лазерной дальнометрии, в частности, в качестве аппаратуры встроенного оперативного контроля длительности сигнала передатчика. Цель изобретения - повышение точности контроля длительности оптических импульсов Устройство содержит волоконно-оптические линии задержки 2 и 3 и фотоприемник 5. Введение волоконно-оптической линии задержки 1, фотоприемника 4, пиковых детекторов 6 и 7, масштабных усилителей 8 и 9 и блоков 10 и 11 сравнения позволяет контролировать нахождение длительности входного оптического импульса в заданных пределах и при нахождении вне этог.о интервала длительностей выдает сигнал индикации . 2 ил. о S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Н 03 К 5/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684056/21 (22) 25.04 ..89 (46) 23.03.91. Бюл. Л 11 (72) В.И.Литовченко и В.Н.Гордиевская (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1422188, кл. 0 01 R 29/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптико-физическим измерениям, и может быть использовано для цепей метрологического обеспечения импульсной лазерной дальнометрии, в частности, в качестве аппаратуры встроенного операÄÄSUÄÄ 1637012 А1 тивного контроля длительности сигнала передатчика. Цель изобретения— повышение точности контроля длительности оптических импульсов. Устройство содержит волоконно-оптические линии задержки 2 и 3 и фотоприемник

5. Введение волоконно-оптической линии задержки t фотоприемника 4 ° пиковых детекторов 6 и 7, масштабных усилителей 8 и 9 и блоков 10 и 11 сравнения позволяет контролировать нахождение длительности входного оптического импульса в заданных преде- . лах и при нахождении вне этого интер- . вала длительностей выдает сигнал индикации. 2 ил.

1637012

50

Изобретение относится к измерительной технике в области оптико-физических измерений и может быть использовано для целей метрологического обеспечения импульсной лазерной даЛьнометрии, н частности в качестве аппаратуры встроенного оперативного контроля длительности сигнала передатчика. 10

Цель изобретения - повышение точности контроля длительности оптических импульсов..

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2график зависимости относительной амплитуды суммарного сигнала от относительной задержки суммируемых импульсов для импульсов косинус-квадратной формы. . 20

Устройство содержит волоконно-оп,. тические линии 1-3 задержки с одинаковым пропусканием, причем длина линии 3 задержки больше длины линии

2 задержки на фиксированную величину 25

Ь1, два фотоприемника 4 и 5, два пиковых детектора б и 7, два масштабных усилителя 8 и 9 и два блока 10 и 11 сравнения, причем входы линий 1-3 задержки, объединены и являются входом устройства, выходы линий 2 и 3 задержки оптически сопряжены с входом фотоприемника 5, выход которого соединен с входом пикового детектора

7, выход которого соединен с вторыми входами блоков 10 и 11 сравнения, а выход линии 1 задержки оптически сопряжен с входом фотоприемника 4, выход которого соединен с входом пикового детектора 6, выход которого сое- 40 динен с входами масштабных усилителей

8 и 9, выходы которых подключены к первым входам блоков 10 и 11 сравне-. ния соответственно, выходы которых являются выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Устройство контролирует нахождение длительности С входного оптического импульса в заданных пределах от4о — E c î до о+ЯЯ,и при нахождении вне этого интервала длительностей выдает сигнал индикации. Работа устройства основана на зависимости относительной амплитуды суммарного им55 пульса в измерительном канале (относительно амплитуды импульса в опорном канале) от длительности -контролируемого импульса при фиксированной разнице времен задержки в линиях з%= держки измерительного канала. Контролируемый оптический импульс длию тельности нли часть его мощности в виде коллимнрованного светового потока поступает на вход устройства, где разделяется между тремя оптическими линиями задержки на три импульса одинаковой мощности. Импульс с выхода линии 1 задержки поступает на вход фотоприемника 4, в котором преобразуется в электрический эквивалент с амплитудой О, являющейся опорным сигналом. Оптические импульсы с выходов линий 2 и 3 задержки поступают на вход фотоприемника 5. Так как длины линий 2 и 3 задержки отличаются на фиксированную величину А1, то задержанные ими импульсы появляются на входе фотоприемника 5 сдвинутыми по времени один относительно

Ь1 другого на величину t= — где 7—

У скорость распространения импульса внутри линии задержки, причем должНо выполняться ycaosHe t (/2. Ôoтоприемник 5 преобразует суммарный оптический импульс в электрический эквивалент с амплитудой U, которая зависит от относительного сдвига

t/б суммируемых оптических сигналов и их амплитуды Ц. Отношение же амплитуд Ц /U зависит только от значения t/Ф, а при заданном значении t только от длительности контролируI емого входного импульса, На фиг. 2 показана эта зависимость для импульсов косинус-квадратной формы. Аналитически она выражается формулой 0 /02 cos (1Гй/2 ), где 0 t/ с

0,5..фиксированному значению t H опл ределенной длительности импульса соответствует определенное значение относительной амплитуды 01 /U суммарного импульса в измерительном канале, которое может быть найдено для определенной формы импульса из графика или аналитически где — функция, определяемая формой импульса.

Если длительность с контролируемого ииятульса лежит в заданных пределах от 4 - Я а до с + fr то соответствующее ему значение Uy/U тоже находится

s пределах от (U /U)„ o (U (U)s, где

1637012 6 . масштабным усилителем 9 нижнего предела, то вццает сигнал индикации. Tas ким образом, если длительность а контролируемого импульса находится вне 1 заданного интервала значений от л доФ +Я2 ;, то это индицируется на выходе одйого из блоков 10 или

11 сравнения.

Формула изобретения (О /ц) „-f (к. г) (UZ/u)» либо зна чения (У /О), и (О /U) находятся и графика, аналогичного изображенному

t на фиг. 2, для значений, гс и t î "о соответственно. Если же . на л "о о ходится вне интервала значений от ь -Я доь + f c, то и соответствуют л щее ему значение 0 /U находится вне укаэанных пределов.

С выходов фотоприемников 4 и 5 электрические сигналы поступают на входы пиковых детекторов 6 и 7 соответственно, которые запоминают максимальные значения сигналов U и U<.

С выхода пикового детектора 7 сигнал величины 0 поступает на вторые входй блоков 10 и 11 сравнения, а с выхода пикового детектора 6 сигнал величины U поступает на входы масштабных усилителей 8 и 9 с коэффициентами усиления (Ю /U)> и (6. /U) < соответственно, которые формируют сигналы величины U"(U /U) и И (Б /V) соответственно. Далее сигнал величины U (U>/U) с выхода масштабного усилителя 8 подается иа вход блока 10 сравнения, в котором он сравнивается с сигналом

U пикового детектора 7. Если U превышает задаваемый масштабньы усилителем 8 верхний предел, то блок 10 сравнения выдает сигнал индикации.

Аналогично блок 11 сравнения срав- Э5 кивает сигнал величины U с выхода пикового детектора 7 и сйгнал величины

U ° (U свыхода масштабного усилителя 9, й, если U меньше задаваемого

Устройство для контроля длительности оптических импульсов, содержащее измерительный канал, включающий две оптические линии задержки, входы которых объединены и являются входом устройства, и оптически сопряженный с ними фотоприемник, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля длительности оптических импульсов, в него введены опорный канал, включающий третью оптическую линию задержки, вход которой объединен с входами двух линий задержки измерительного канала, оптически сопряженный с ней фотоприемник и подключенный к его выходу пиковый детектор, два масштабных усилителя и два блока сравнения, в измерительный канал дополнительно введен подключенный к выходу фотоприемника пиковой детектор, причем входы масштабных усилителей подключены к выходу пикового детектора опорного канала, а выходы - к первым входам блоков сравнения, вторые входы которых под ключены к выходу пикового детектора измерительного канала.

1637012

Составитель Л.Сорокина Редактор В.Данко Техред Л,Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 825 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101