Отсчетное устройство для измерения отклонениялуча света

 

ту ; с, би,,-, 266266

ОПИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15Л.1969 (№ 1297745/18-)P) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17Л11.1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 22.Ч11.1970

Кл. 42h, 36

42h, 21

МПК G 02f 1/34

G 02f 1/18

УДК 535.322.4:535.568,1 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий. при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А. И. Пеньковский

Заявитель.

ОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ

ЛУЧА СВЕТА

Изобретение относится к оптико-механическим приборам.

Известные устройства для измерения отклонения луча, например, в рефрактометре с линзовым компенсатором, жестко связанным с приводом и индикатором, дифференциальным фоторезисгором и усилителем, за счет нестабильности параметров чувствительного слоя, ограниченной спектральной характеристики дифференциальных фотоприемников и широкои токосъемной полосы, играющей роль нульпункта, не позволяют получить высокую точность измерений.

Предлагаемое отсчетное устройство к рефрактометру повышает точность измерения отклонения луча в широком спектральном диапазоне за счет размещения между линейным компенсатором и фотоприемником поляризационного модулятора с неподвижным анализатором, выполненным из двух соединенных торцами элементов с несовпадающей, например, взаимно перпендикулярной ориентацией плоскостей поляризации, линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча, и поляризатором, плоскость поляризации которого совпадает с биссектрисой угла, образуемого плоскостями поляризации пластин анализатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого огсчетного устройства; на фиг. 2 — — эпюры напряжений, возникающих при различных положениях отклоняющего луча.

Сформированный и претерпевший отклонение, например в горизонтальной плоскости в объекте 1, луч света проходит через линейный, например линзовый, компенсатор 2 и поляризационный модулятор, выполненный в виде поляризатора 3 и анализатора 4, на котором фокусируется луч света.

После анализатора луч света воспринимается фотоприемником б, связанным с регистратором 6.

Сложный анализатор 4 состоит из двух примыкающих друг к другу поляризационных элементов, плоскости поляризации которых либо взаимно перпендикулярны, либо образуют между собой острый угол, а линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча и играет роль нульпункта, т. е. устанавливается так, что при нулевом положении компенсатора 2 и нулевом отклонении луча света проекция луча находится на этой линии и, например, делится на равные части.

При вращении плоскости поляризации падающего на анализатор света, например при вращении поляризатора 8 соединенные торцами элементов анализатора в разные моменты

30 времени по разному пропускают проектируе266266 мый на анализатор свет. В этом случае поляризационный модулятор работает как механическая строго фиксируемая шторка, попеременно открывающая половинки анализатора, но граница между пластинами анализатора неподвижна и может иметь очень небольшие размеры, и изменение пропу скания света происходит одновременно по всей поверхности каждой пластины-половинки анализатора.

Для повышения быстродействия модулятора поляризатор 8 неподвижен и ориентирован так, что его плоскость поляризации совпадает с биссектрисой прямого или острого угла, образуемого плоскостями поляризации половинок анализатора, а между поляризатором 3 и 15 анализатором 4 установлен элемент 7, обладающий магYHTHO- или электрооптическим эффектом, возбуждаемый переменным током или напряжением, вырабатываемым генератором 8.

Привод 9, управляемый регистратором 6, синхронно связан с линейным компенсатором

2, который, в свою очередь, связан с отсчетным устройством 10.

Устройство работает следующим образом. 25

При подаче возбуждения на элемент 7 примыкающие друг к другу половинки сложного анализатора 4 попеременно синхронно этому возбуждению пропускают сфокусированный в его плоскости луч света.

Если луч света не отклоняется и компенсатор 2 установлен в нулевое положение, то луч света находится на линии раздела между половинками анализатора 4, и фотоприемник 5 в течение обоих полупериодов изменения воз- 35 буждения, приложенного к элементу 7, воспринимает одинаковый по интенсивности свет (см. фиг. 2а).

При отклонении объектом 1 луча света (от нулевого положения) смещается также и его 40 проекция на анализаторе 4, находящемся в фокальной плоскости луча. Это приводит к тому, что анализируемый луч света неодинаково воспринимается фотоприемником 5 в течение обоих полупериодов воздействия перемен- 45 ного возбуждения, подаваемого на элемент 7.

В этом случае интенсивность света, воспринимаемого фотоприемником 5, больше (макси4 мум при большом смещении луча) в тот момент, когда поворачиваемая элементом 7 плоскосгь поляризации света совпадает с плоскостью поляризации той части сложного анализатора 4, на которую проектируется большая часть луча света.

Как показано на фиг. 2 (б, в), фаза переменной составляющей сигнала, получаемого от фотоприемника 5, в зависимости от направления смещения луча относительно линии раздела половинок анализатора 4 изменяется на

180, что и является информацией о направлении смещения.

Амплитуда переменной составляющей сигнала фотоприемника 5 зависит от степени отклонения луча света и равна нулю, когда луч делится линией раздела половинок анализатора 4 на две симметричные части.

В результате обработки сигнала, получаемого от фотоприемника 5, и сравнения его no фазе с колебаниями генератора 8, на выходе регистратора б появляется сигнал управления, благодаря которому привод 9 перемещает линейный компенсатор 2 в нужную сторону до тех пор, пока луч света снова не окажется на линии раздела половинок анализатора 4.

При этом, благодаря синхронной связи с компенсатором 2, отсчетное устройство фиксирует угол отклонения луча света.

Предмет изобретения

Отсчетное устройство для измерения отклонения луча света, содержащее линейный компенсатор, связанный с отсчетным элементом и приводом, модулятор, фотоприемник и регистратор, отличпк>шееся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком спектральном диапазоне, между линейным компенсатором и фотоприемником установлен поляризационный модулятор с вращающимся поляризатором It неподвижным анализатором, выполненным из двух примыкающих друг к другу поляризационных элементов с несовпадающей, например, взаимно перпендикулярной ориентацией плоскостей поляризации, линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча.

266266

Фиг. 1

Ф г 2

Типография, пр. Сапунова, 2 Б

Ob) ь (1ь) ь ь) Составитель Ю. В. Дахновская

Редактор М. В. Афанасьева Техред Т. П. Курилко Корректор Н. А. Митрохина

Заказ 200lil5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5