Приемное устройство лазерного локатора

 

Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано в лазерных локаторах для измерения относительных координат и скорости движения объектов. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель7/Фиг.1достигается тем, что на фокусирующую линзу приемного оф>&ектива нанесена сферическая голографическая дифракционная решетка 2, между приемным объективом 1 и электрон но-оптическим преобразователем 5, оптически сопряженным с матрицей фотоприемником 6, установлены зта'лонная голограмма 3, расположенная на оптической оси и перпендикулярно ей и на двойном фокусном расстоянии от приемного объектива 1, и отражатель 4 под углом 3-5** к плоскости голограммы. Осуществляется преобразование оптического излучения объекта 7 на сферической голографической дифракционной решетке 2 и сравнение принятого поля с эталонным, записанным на эталонной голограмме 3. 2 ил.^ 00о о ^со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5пю 6 01 $17/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4892256/22 (22) 17.12.90 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (72) А.Т. Серобабин и А.Г. Прыгунов (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1415052, кл. G 01 В 11/00, 16,01.87.

Лазерные измерительные системы /под ред. ДЛ. Лукьянова, M.: Радио и связь, 1981, с. 151-159. (54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОГО ЛОКАТОРА (57) Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано в лазерных локаторах для измерения относительных координат и скорости движения объектов. Цель изобретения — повышение точности. Поставленная цель. Ж,, 1780073 А1 достигается тем, что на фокусирующую линзу приемного объектива нанесена сферическая голографическая дифракционная решетка 2, между приемным объективом 1 и электронно-оптическим преобразователем

5, оптически сопряженным с матрицей фотоприемником 6, установлены эталонная голограмма 3, расположенная на оптической оси и перпендикулярно ей .и на двойном фокусном расстоянии от приемного объектива 1, и отражатель 4 под углом 3 — 50 к плоскости голограммы. Осуществляется преобразование оптического излучения объекта 7 на сферической голографической дифракционной решетке 2 и сравнение принятого поля с эталонным, записанным на эталонной голограмме 3. 2 ил. l780073

Изобретение относится к оптической локации и может быть использовано в лазерных локаторах для измерения относительных координат и скорости движения точечных объектов.

Известно устройство, в котором осуществляется определение перемещений объекта путем регистрации распределения интенсивности в интерференционно-дифракционной каотине и анализа смещения главного максимума интенсивности, по величине смещения которого судят о величине перемещения объекта.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство измерения скорости, основанное на применении дифференциальной схемы, которое содержит на передающей стороне последовательно установленные лазер, коллиматор, фокусирующую линзу, объект, а на приемной стороне последовательно установленные приемный объектив и фотоприемник, Недостатком данного устройсгва является его невысокач точность и применение его только на малых дальностях.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — виды интерференционного поля: a) объект находится на оптической оси приемного устройства лазерного локатора. б и в) объект смещен относительно оптической оси, На фиг.1 представлены .

1 — приемный объектив, 2 — сферическая голографическая дифракционная решетка, 3 — эталонная голограмма, 4 — отражатель, 5 — электронно-оптический преобразователь, 6 — матрица фотоприемников, 7 — объект.

Устройство работает следующим образом, Излучение от объекта 7 поступает в приемный объектив 1 с нанесенной на него сферической голографической дифракционной решеткой 2 и дифрагирует на ней, После этого дифрагированный пучок проходит через эталонную голограмму 3, которая установлена на двойном фокусном расстоянии от приемного объектива, чтобы изображение объекта переносилось на голограмму с приемного обьектива 1 в масштабе "один к одному". Часть излучения дифрагирует на голограмме 3, а часть излучения проходит через пее, оставаясь недифрагированной, которая отражается от отражателя 4 и повторно проходит через эталонную голограмму 3, образуя с дифрагированным полем интерференционную картину. Для того, что5 бы обеспечить наиболее полное перекрытие отражаемых отражателем 4 дифрагированного и недифрагированйого на эталонной голограмме 3 пучков света, образующих интерференционную картину в плоскости мат10 рицы 6 фотоприемников. отражатель 4 установлен на оптической оси под углом а (где 3 Q 5"}, так как необходимо обеспечение наименьшего угла между отра>кателем 4 и эталонной голограммой 3, В то же

15 время необходимо обеспечить больший угол между отражателем 4 и эталонной голограммой 3 для обеспечения попадания интерференционной картины на матрицу 6 фотоприемников. Эти условия являются on20 ределяющими для выбора угла а.

При применении данного приемного устройства лазерного локатора возможно определение координат объекта по смещению

25 главного максимума интенсивности интерференционной картины относительно выбранной системы координат на матрице 6 фотоприемников. А по частоте изменения яркости пятна можно судить о скорости абъ30 екта, Физическая сущность изобретения основана на явлении образования концентрических колец при прохождении света через дифракционную решетку со сферической

35 формой, Реализация данного физического принципа осуществляется с помощью нанесения на входную плоскость приемной линзы голограммы со сферической дифракционной

40 решеткой, Нанесение на линзу дифракционной решетки может осуществляться двумя путями.

Первый — это запись голограммы двух сходящихся сферических волн на плоской реги45 стрирующей среде. После химической обработки регистрирующей среды и получения голографического изображения голограмма помещается в раствор формалина.

После набухания эмульсия отделяется от

50 стекла и наклеивается на сферическую поверхность линзы. Второй путь заключается в нанесении фотоэмульсии прямо на линзу и записи иэображения двух плоских фронтов во встречных пучках.

55 Данное изобретение позволяет повысить точность при измерении дальности и координат объекта при его использовании в лазерных локаторах за счет использования метода голографической интерферометрии. 780073

Составитель М. Раевская

Редактор С. Кулакова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор И. Муска

Заказ 4436 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Приемное устройство лазерного локатора, содержащее приемный объектив и фотоприемное устройство, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения точности, введены последовательно установленные и оптически сопряженные эталонная голограмма, расположенная на оптической оси и двойной фокусном расстоянии приемного объектива, отражатель, расположенный под углом а к плоскости голограммы, при этом 3"