СВЕТОДА ЛЬНОМ ЕР Советский патент 1968 года по МПК G01C3/02 

Известны светодальномеры, работающие с модуляторами па линейном электрооптическом эффекте (в диапазоне СВЧ 200- 10000 мгц), домер фазового цикла в которых измеряется с помощью оптической системы и микрометренного випта. Такие устройства благодаря своей простоте очепь удобны на частотах модуляции 3-10 ггц. На этих частотах длина хода м.икрометренного винта, необходимая для измерения домера фазы в пределах половины длины волны модуляции -i Oi8 жлг и

26 мм. С уменьравна

щением частоты модуляции длина хода микрометренного винта, пропорционально увеличивается, что с одной стороны затрудняет осуществление винта, с другой - затрудняет процесс изме|рений.

Предлагаемое устройство позволяет вдвое уменьшить длину оптической линии (длина хода микрометренного винта). Для этого на пути светового луча, идущего от модулятора света к приемопередающей системе, установлена четвертьволновая пластина с возможностью вывода ее из плоскости, перпендикулярной направлению светового- луча.

Оно содержит источник света 1 с коллимирующей системой, биполяризато,р 2, модулятор света 3, отклоняющие призмы 4, 5, 6 v( 7, микрометренный винт 5 с отсчетным ориспособлением 9, четвертьволновую пластинку 10, передающую и приемную системы //, окуляр 12 и установленный на точке, до которой .измеряется расстояние D, отражатель 13.

Свет от источника / с коллимирующим устройством, пройдя через биполяризатор 2, оказывается плоскополяризованным. Пройдя через модулятор 3, плоскополяризованный свет превращается в эллиптически поляризованный. Далее поток света входит в оптическую линию 4, 5, 6 и 7, после чего с помощью прямопередающей системы 11 направляется на отражатель 13.

Работает устройство следующим образом.

Предположим, что отсчет по микрометру оптической линии равен нулю и на пути света от отражателя до модулятора уложилось целое число полуволн модуляции- - . При

этом в окуляре 12 наблюдается темнота, а расстояние D определяется по формуле: Если D увеличить иа некоторую величину /, меньшую /2 Яцод . то в окуляре появится сигнал - свет. Чтобы измерить /, необходимо на такую же величину, укоротить длину хода света в оптической линии, для чего передвинуть микромегренным винтом 8 отклоняющие призмы 5 и 5 на величину -. Для этого микрометренный винт вращается до тех пор, пока в окуляре не исчезнет свет. Максимальная длина хода микрометра будет равна , что будет соответствовать передвижению отражателя на длину полуволны. Если длина / меньше или равна 1/4 Ямод то она может быть измерена описанным выше путем без использования четвертьволновой пластинки, которая будет находиться в положении а. Длину D можно определить по формуле:, VV-4- -MOA+/ + K Если длина / окажется больше ТО хода микрометренного винта, который в предлагаеMOM устройстве не превышает ° , окажется недостаточно для .изме|рения /. Тогда на пути луча вводится четвертьволновая пластиика 10 (положение б. Свет, пройдя через эту пластинку в прямом и обратном направлениях, приобретает дополнительную разность фаз между обыкновенным и необыкновенным лучом на величину я. Так как модулятор света 3 основан на линейном электрооптическом эффекте, т. е. разность фаз Г между обыкновенным и необыкновенным лучами выражается формулой: г- 63 я W л. V „ где /-63 - электрооптическая постоянная кристалла; п - коэффициент прело1мления кристалла для света с длиной волныVm sin (Urn - мгновенное значение напряжения электрического поля, то введение четвертьволновой пластинки равносильно изменению знака на обратный, что, в свою очередь, равносильно передвижению отражателя на величину Таким образом, вводя пластинку 10, мы как бы передвигаем отражатель 13 на ° , раз4лагая тем самым величину / на две части / Г1 + Г - . Вторая часть / будет и ее уже можно будет измеменьшерить микрометром с ходом не более в этом случае D будет определяться по формуле:D 7V.-Х„„д + - + + . предмет изобретения Светодальномер, содержащий источник света с биполяризатором, модулятор, основанный на электрооптическом эффекте, систему отклоняющих призм, микрометрен-ный винт с отсчетным приспособлением и приемопередающую оптическую систему, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длины оптической линии, на пути светового луча, идущего от модулятора к приемопередающей системе, установлена четвертьволновая пластинка с возможностью вывода ее из плоскости, перпендикулярной направлению светового луча.

13

a Ю

12

.U

37