Устройство измерения угловых флуктуаций оптического излучения Советский патент 1983 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии, а именно к измерениям координат и светового потока луча, и может быть использовано в системах измерения стабильности направленности излучения ОКГ.

Известно устройство,.лредназначенное для измерения флуктуации углов прихода оптического излучения, содержащее приемник излучения и блок развертки выходного сигнала Ij.

Недостатком устройства является низкая точность Измерения угловых гоординат оптического излучения, обусловленная зависимостью результатов измерений от величины временных флуктуации падающего на фотоприемник потока излучения, вызванных влиянием среды распространения или внутренней нестабильностью интенсивности излучения источника - ОКГ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство измерения угловых флуктуации оптического излучения, содержащее последовательно установленные по ходу излучения оптическую систему и диссектор с генерато;ром развертываишщх напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой

вход - с выходом резистивного делителя напряжения, и регистратор, вход которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений, . управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения j|2j.

Недостатком известного устройства является ограниченная точность изме10рений при регистрации импульсного излучения, так как при работе с импульсным источником излучения, когда интенсивность излучения меняется от импульса к импульсу, подавлений помехи мерцания не происходит. Точность

15 измерения угловых флуктуации в этом случае реэ«о падает.

Цель изобретения - повышение точности измерений при регистрации импульсного -излучения..

20

Указанная цель достигается тем, что в устройство измерения угловых флуктуации оптического излучения, содержащее последовательно установ-. ленные по ходу излучения оптическую

25 систему и диссектор с генератором развертывающих напряжений, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом диссектора, а другой вход - с выходом резистивного дели30теля напряжения, и регистратор,вход

которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, введены светоделительная пластина, фотопрнемник и линия задержки, вход которой вместе с входом резистивного делителя напряжения подключен к выходу фотоприемника, с которым оптически связана светоделительна-я пластина,установленная между оптической системой и диссектором, причем один -выход линии задержки соединен со входом синхронизации блока сравнения, а другой выход - с входом синхронизации генератора развертывающих напряжений.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно установленные по ходу излучеНИН оптическую систему 1 и диссектор 2 с генератором развертывающих напряжений 3, блок сравнения 4, один вход которого соединен с выходом диссектора 2, а другой вход - с выходом ре зистивного делителя напряжения 5, и регистратор б, вход которого соединен с выходом генератора развертывающих напряжений 3, управляющий вхо которого соединен с. выходом блока сравнения 4, светоделительную пласти ну 7, фотоприемник 8 и линию задерж ки 9, вход которой вместе с входом резистивного делителя напряжения 5. подключен к выходу фотоприемника 8, с которым оптически связана спетоделительная пластина 7, причем один выход линии задержки 9 соединен со входом синхронизации блока сравнения 4, а другой выход - с входом синхронизации генератора раэвертывающих напряжений 3.,

Устройство работает следующим образом.

Оптический пучок оптической системой 1 фокусируется в плоскости фОтокатода диссектора 2,в котором электронное изображение светового пятна электрическим или магнитным полем сканируется по вырезывающей аппертуре диссектора, представляющей собой, например, квадрат со стор.оной, большей размера изображения. Ток развертки формируется генератором развертывающих напряжений 3 и поступает в отклоняющую систему диссектора, осуществляя сканирование изображения по крестообразной развертке. Сканирование осуществляется дискретно, поскольку генератор развертывающих напряжений 3 выполнен в виде реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя с генератором тока на выходе. Генератор развертки синхронизирован выходными импульсами линии заЛержки 9 так, что каждый импульс излучения запускает генератор

на один дискретный шаг развертки, fraправление развертки определяется уровнем на выходе блока сравнения 4, на один из входов которого поступает сигнал с выхода диссектора 2, а на второй - сигнал .с выхода фотоприемника 8 через делитель 5, уравнивающи веса этих двух сигналов до уровня 0,5 по отношению к сигналу фотоприемника 8.

Состояние блока сравнения 4 опрашивается передним фронтом импульса с фотоприемника 8-, поступающего на вход синхронизации блока сравнения 4 через отвод линии задержки 9.

Если в момент опроса уровень логического сигнала на выходе блока сравнения 4 остается неизменным, то происходит формирование очередного шага развертки по данной координате.

При смене уровня выходной код генератора развертывающих напряжений 3 однозначно соответствующий координате светового пятна, запоминается и генератор 3 переключается на процесс развертки по другой координате.Процесс повторяется.

Система выполнена следящей, для чего сигнал с выходного регистра Б дополнительно поступает на отгклоняющие катушки диссектора, чемдостигается совмещение оси развертки с мгновенным положением оптического изображения. Таким образом, центр развертки отслехсивает перемещение по фотокатоду диссектора 2 светового пятна,а напряжение с выходов регистратора б однозначно повторяет его траекторию по координатам X и Y и может поступать на внешние блоки обработки, вычисляющие необходимые статистические характеристики.

- Поскольку помеха мерцания поступает на входы блока сравнения 4 синфазно в 1;аждом шаге развертки, то он

может бытьэффективно подавлена. I

Точность измерения угловых флуктуации в данном устройстве на зависит от распределения интенсивности по оптическому пучку и нестабильности напряжения развертки, так как блок сравнения 4 фиксирует момент равенства потоков. По этой же причине точность измерений не зависит от формы и интенсивности импульса оптического излучения.

Использование данного устройства для измерения угловых флуктуации оптического излучения позволяет повысить точность и расширить границы применимости в связи с тем, что в качестве источника оптического излучения можно использовать импульсные источники, чьи мгновенные мощности на,порядки превосходят мощности источников непрерывного излучения; становится возможной работа на соот