Устройство для регистрации эффекта допплера Советский патент 1975 года по МПК G01J3/06 

1

Изобретение относится к фотометрическим устройствам и может быть использовано для измерения эффекта Допплера, например, в солнечном магнитографе, а также для измерения и автоматической компенсации величины и направления смещения спектральной линии.

Известны устройства для измерения эффекта Допплера, содержащие поляризационную оптическую систему, дифференциальный фотометр, системы усиления, демодуляции и регистрации сигнала. Эти устройства малочувствительны, что обуславливается потерей света в поляризационной и фокусирующей оптике.

В предложенном устройстве этот недостаток устранен благодаря тому, что в качестве поляризационной оптической системы применен коммутатор светового потока, выполненный в виде последовательно установленных поляроида, четвертьволновой пластинки, электрооптического кристалла и поляризационной призмы.

Блок-схема предложенного устройства представлена на чертеже.

Коммутатор светового потока состоит из последовательно установленных поляроида 1, четвертьволновой пластинки 2, оси которых расположены под углом 45° друг к другу.

электрооптического кристалла 3 и поляризационной призмы 4, оси которых также расположены под углом 45° друг к другу. Щель 5 фотометра 6 расположена симметрично относительноортогонально-поляризованных

компонент, разнесенных на полуширину спектральной линии. Измерительная аппаратура состоит из усилителя 7, синхронного детектора 8, регистратора 9, генератора опорного напряжения 10.

Световой поток, пройдя через поляроид 1 и четвертьволновую пластинку 2, превращается в циркулярно-поляризационный и поступает на электрооптический кристалл

(модулятор 3). Если напряжение модуляции, подаваемое на кристалл от опорного генератора 10 таково, что он приобретает свойство +Л/4-пластинки, тогда падающий на него циркулярно-поляризованный световой

пучок превращается в линейно-поляризованный, причем направление плоскости поляризации совпадает с одной из осей поляризационной призмы 4, и пучок отклоняется влево.

При смене полярности модулирующего напряжения кристалл 3 приобретает свойство /ъ/4-пластинки, направление плоскости поляризации полученного линейно-поляризованного света совпадает с другой осью поляризационной призмы, и световой пучок отклоняется вправо.

В исходном положении, когда спектральная линия не имеет Допплеровского смеш,ения, ортогонально-поляризованные компоненты расположатся симметрично относительно щели. Интенсивность светового потока в плоскости щели 5 постоянна, и на выходе фотометра 6 отсутствует переменный сигнал.

Если спектральная линия получит сдвиг, то интенсивность света, прошедшего на фотометр 6 от крыльев линии, будет разная, и на выходе фотометра появится переменный сигнал, амплитуда которого пропорциональна смещению линии ДА,, а фаза сигнала соответствует направлению смещения. Переменный сигнал усиливается узкополосным усилителем 7, детектируется синхронным детектором 8, питание которого осуществляется от

задающего генератора 10, и записывается регистратором 9.

Предмет изобретения

Устройство для регистрации эффекта Допплера, содержащее поляризационную оптическую систему, дифференциальный фотометр, системы усиления и регистрации сигнала, отличающееся тем, что, с целью

повышения чувствительности измерения. Поляризационная оптическая система выполнена в виде последовательно установленных поляроида и четвертьволновой пластинки, при этом за четвертьволновой пластинкой установлены последовательно средство для попеременного пропускания света различной поляризации и поляризационная призма, обеспечивающая пространственное разделение полученных пучков света.