Способ определения фазового разбаланса двухлучевого интерферометра СВЧ - ИК диапазонов Советский патент 1986 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к технике СВЧ и ИК-диапазонов.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение аппаратурной реализации, а также повьше- иие точности при определении фазового разбаланса, величина которого соответствует тупому углу, повышение точности при определении фазового ра разбаланса, величина которого кратна или равна Т.

На фиг.1 приведена структурная диэлектрическая схема устройства, реализующего способ определения фазового разбаланса двухлучевого интерферометра СВЧ-Ж-диапазонов; на фиг.2 - вариант устройства.

Устройство содержит двухлучевой интерферометр, включающий источник излучения, приемник 2 излучения, делитель 3 луча, узел 4 сведения лучей, первое и второе зеркала 5 и 6, а также объект 7, вызывающий разбаланс, делитель 8 опорного луча, приемник 9 излучения опорного луча, полупрозрачное зеркало 10, приемник 11 излучения объектного луча.

Способ определения фазового разбаланса двухлучевого интерферометра СВЧ-ИК-диапазонов реализуют следующим образом.

. Излучение от источника 1 делителем 3 делится на опорный 12 и объектный 13 лучи. После отражения от зер кала 5 и 6 лучи 12 и 13 попадают на узел 4, в результате чего возникает интерференция. Разбаланс вызван объектом 7, помещенным на пути луча 2. Приемником 2 измеряют результирующий сигнал и обоих лучей 12 и 13 Помимо этого определяют сигналы каждого из лучей 12 и 3, что осуществляют следующим образом.

Загораживают луч 12 каким-либо непрозрачным экраном и считывают сигнал Uj второго луча 13, йатем загораживают луч 13 и считывают сигнал и, перрого луча 12. Фазовый разбаланс определяют по измеренным сигналам U(, Ug и U, например путем нахождения углов треугольника, размеры сторон которого пропорциональны величинам сигналов U( , Ug, 113.

Для увеличения точности при определении фазового разбаланса, величина которого соответствует тупому углу, двухлучевой интерферометр дополнительно разбалансируют по фазе так, чтобы фазовый угол между сигналами лучей 12 и 13 был острым. Пусть фазовый разбаланс (J| равен приближенно 140, Фазовый разбаланс осуществляют путем помещения на пути луча 13 эталонного объекта 5 фаза коэффициента пропускания которого равна, например, tpj, 80°. Фазовый разбаланс двух -

лучевого интерферометра изменится на величину cfр , т.е. ( (Р - tf, s;60. . Поскольку Cf острый угол, то его из- мерение значительно точнее /реально в миллиметровом диапазоне это десятые

доли градуса . Точность фазового . сдвига эталонного объекта может быть тоже весьма высокой. Таким образом, после указанных действий возможно определить первоначальный фазовый разбаланс Cf, iPg + Cpj с точностью до десятых долей градуса.

б;

5

0

Дополнительную разбалансировку двухлучевого интерферометра можно выполнить также смещением или заменой какого-либо его элемента, например зеркала 6, выбором поляризации и излучения на входе (если таковые имеются) и т.д. Если фазовый разбаланс q), близок к углам, кратным 1Г (180), в частности к О и 180°, двухлучевой интерферометр дополнительно разбаЛан- сируют по фазе так, чтобы фазовый угол между сигналами двух его лучей отличался от углов, кратных, Т, на величину, большую разрешающей способности. Операции опредепения сигналов и,5 и и и можно выполнять в произвольном порядкеJ, в частности их можно определить и одновременно. Одновременное измерение хотя бы двух или трех сигналов позволяет уменьшить время и погрешность определения фазы за сче77 устранения (уменьшения) ошибки, св занной с дрейфом измерительной аппаратуры в промежутке между измерениями отдельных базовых сигналов. Для измерения сигналов, обуслов- ленньгх одним из плеч двухлучевого интерф€ рометра, используются приемники 9 и 11 фиг.2), которые могут работать поочередно или одновременно с приемником 2.

0

5

0

Формула изобретения

1. Способ определения фазового разбаланса двухлучевого интерферометра СЗЧ- ИК-диапазонов путем возJ1

буждения его электромагнитным сигналом и измерения суммарного сигнала на выходе двухлучевого интерферометра, . отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упроще НИН аппаратурной реализации, дополнительно измеряют сигналы на выходе двухлучевого интерферометра, обусловленные каждым из его плеч, и по измеренным сигналам определяют величину фазового разбаланса.

, 2. Способ по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности при определении фазового разбаланса, величина которого соответствует тупому -углу, двухлу- чевой интерферометр предварительно разбалансируют по фате так, что суммарный фазовый угол между сигналами его плеч становится острым.

3. Способ по п. 1,отлич а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности при определении фазового разбаланса, величина которого кратна или равна IT , двухлучевой интерферо.- метр предварительно разбалансируют по фазе так, чтобы суммарная велйчи- , на фазового разбаланса отличалась от углов, кратных Т, на величину, большую разрешающей способности.

А. Способ по пп. 1,2 или 3, о т- лич ающийся тем, что, с : целью повьш1ения точности по крайней мере один из сигналов на вьгкоде двухлучевого интерферометра,обусловленных одним из его плеч,измеряютодновременно с суммарным сигналом на его выходе.

Изобретение обеспечивает повышение точности и упрощение аппаратурной реализации, а также повьпиение точности при определении фазового разбаланса (ФР), величина которого соответствует тупому углу, либо кратна или равна 7. Излучение источника 1 излучения делится делителем луча 3 на два луча - объектный 12 и опорный 13. После отражения от соответствующих зеркал 5, 6 лучи 12, 13 попадают на узел 4 сведения лучей. , В результате возникает интерференция. Объект 7, установленный между делителем луча 3 и зеркалом 5, вносит ФР. Приемник 2 измеряет результирующий сигнал И-} обоих лучей 12, 13.. Для повышения точности и упрощения реализации дополнительно измеряют сигналы и, , Uj обусловленные прохождением соответственно лучей 12 и 13. Для этого поочередно загораживают луч 13 и луч 12. ФР определяют, например, путем нахождения углов треугольника, размеры сторон которого пропорциональны величинам Ui , y,,{J5 Если величина ФР соответствует тупому углу, осуществляют дополнительную разбалансироБку так, чтобы фазовый угол между сигналами лучей 12, 13 был острым. Если величина ФР кратна, или равна « , осуществляют разбалансировку фаз так, чтобы суммарная величина ФР отлш1алась от углов, кратньгх Г , на величину; больше разрешающей способности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л С IsD СО :о со кэ

Редактор Н.Горват

Составитель Р.Кузнецова

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Заказ 3284/45 Тираж 728 - Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул Проектная, 4

tpu8.2.