ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1970 года по МПК H03M7/16 

Изобретение относится к области нреобразования и кодирования информации.

Известные преобразователи напряжения в цифровой код, например л-разрядный код Грея, содержащие «-канальную систему из поляризаторов, электрооптических фазовых модуляторов, анализаторов, к выходу каждого из которых подключены формирователи, имеют невысокий верхний предел измеряемого напр янсения.

Предложенный преобразователь отличается тем, что в нем источник измеряемого напряжения подключен к электродам параллельно соединенных электрооптических фазовых модуляторов, оптически связанных с поляризаторами и анализаторами.

Это позволяет повысить верхний предел измеряемого напряжения.

Блок-схема предложенного преобразователя представлепа на фиг. 1.

Плоскополяризованные с помощью поляризаторов / монохроматические пучки света 2 проходят через электрооптические фазовые модуляторы (ЭФМ) 3. Так как измеряемое напряжение (7 приложено к электродам 4 ЭФМ, то на выходе указанных ЭФМ эти пучки будут эллиптически поляризованы.

электрические напряжения f/ . Главные сечения поляризаторов, ЭФМ, анализаторов ориентированы под углами 45° друг к другу. С помощью формирователей 6 выходные напряжения Us.i усиливаются и ограничиваются. ЭФМ имеют такие параметры, что их напряжения полуволнового смещения удовлетворяют условию:

и:

10

2.

i+l

в этом случае разности фаз на выходе указанных ЭФМ также будут относиться друг к другу как 1 :2.

Совокупность мгновенных значений выходных нанряжений f/вых-г можно рассматривать как код Грея соответствующего мгновенного значения измеряемого напряжепия (7,. При этом вес единицы младшего разряда этого кода составляет /2 f , т. е. напряжение четвертьволнового смещения и-го ЭФМ. В качестве электрооптической среды в ЭФМ предусматривается использование пьезоэлектрических кристаллов.

Так как волновые разности фаз ЭФМ, примененных в предлагаемом устройстве, долнсны быть пропорциональными измеряемому напря30 жению (напряженности электрического поля),

необходимо применять специальные меры для исключения или компенсации естественного двулучепреломления и двулучепреломления, индуцированного квадратичными эффектами. Компенсация указанной разности фаз может быть осуществлена путем пропускания света последовательно через две или четное число электрооптических ячеек (электрооптических кристаллов с нанесенными на их поверхность электродами). Так в устройстве для формирования i-ro разряда кода, изображенном на фиг. 2, пучок света 2 проходит последовательно 2 идентичных продольных электрооптических ячеек, каждая из которых состоит из электрооптического кристалла 7 и электродов 4. Из схемы соединения электродов видно, что электрические поля в двух смежных электрооптических ячейках противоположно направлены. Электрооптические кристаллы в этих ячейках развернуты один относительно другого вокруг направления распространения света таким образом, что их оптические оси, индуцированные; измеряемым напряжением Uу, лежат в одной плоскости. В устройстве для формирования i-ro разряда кода, изображенном на фиг. 3, используются две идентичные поперечные электрооптические ячейки, каждая из которых состоит из электрооптического кристалла 7 и электродов 4, к которым прикладываемся измеряемое напряжение U . В каждом из кристаллов свет распространяется вдоль оптической оси Z. Кристаллы развернуты вокруг этой оси один относительно другого на 180°. При такой ориентации кристаллов электрические поля, создаваемые измеряемым напряжением в каждой из ячеек, имеют противоположные знаки без перекрестной схемы соединения электродов. С помощью оптически активной пластинки 8, вращающей плоскость поляризации на 90°, оптические оси обоих кристаллов приводятся к одной плоскости.

(Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в цифровой код, например «-разрядный код Грея, содержащий «-канальную систему из поляризаторов, электрооптических фазовых модуляторов, анализаторов, к выходу каждого из которых подключены формирователи, отличающийся тем, что, с целью повышения верхнего предела измеряемого напряжения, в нем источник измеряемого напряжения подключен к электродам параллельно соединенных электрооптических фазовых модуляторов, оптически связанных с поляризаторами и анализаторами.

Фиг. 1

-V ,3 .7

I