Измеритель длительности одиночных световых импульсов Советский патент 1977 года по МПК G04F13/02 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНЫХ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относитх;я к области измерительной техники и может быть использовано для измерения длительности коротких световых импульсов.

Известны измерители длительности свет1 вых импульсов, в которых длительность импульса определяется по количеству сработавших бистабильных элементов

Известен измеритель длительности одиночных световых импульсе, содержащий контур циркуляции светового импульса, включающий полупрозрачное зеркало, стопроцентные отражающие зеркала, усилитель интенсивности света, счетчик световыхимпульсов на вы- .ходе контуру циркуляции, светоделитель- раадвоитель циркулирующет-о светового импульса, включенный последовательно в контур циркуляции, оптическую задержку, определяемую длиной пути распространения светового импульса после светоделителя- раздвоителя. Однако отмечается большая сложность первоначальной настройки устройства и необходимость в строгом поддержании постоянства высших условий для обеспечения точности намерения 2.,

Цель изобретения - упрощение процесса измерения. Для этого в контур циркуляции гветового импульса включён двухвходовый элемент И, первый вход которого связан со светоделителем-раздвоителем непосредственно, а второй - через оптическую задержку, причем выходное излучение элемента И совпадает с направлением циркуляции измеряемого светового импульса.

На чертеже приведен предлагаемый измеoритель.

Он включает источник 1 измеряемого одиночного светового импульса, светоделитель 2, (Стопроцентное отражающее зеркало 3, све, тоделитель-раздвоитель 4 циркулирующего оптического импульса, стопроцентные отражающие зеркала 5-7, оборотная призма 8 только внутреннего отражения проходящего света, стопроцентное отражающее зеркало 9, усилитель 1О интенсивности света, сче-р6чик 11 световых импульсов и дву Ьходовой элемент И 12.

Излучение от источника 1 поступает на светоделитель 2. Излучение, прошедшее че. рез светоделитель 2 (полупрозрачное зер-

кало), отразившись от зеркала 3, поступает на светодепителъ-раздвоитель 4, где часть отражается на первый вход элемента И 12, а другая часть через эеркала 5 и 7, через обратную приэму полного внутреннего отраження 8 поступает на стопроцентное отражающее зеркало 9, с которого подается на второй вход элемента И. Излучение, прошедшее через элемент 12, отразившись от зеркала 6 и пройдя через усилитель 10, интенсивности света,поступает на светоделитель 2

Излучение от источника 1, отраженное от свет зделителя 2, совмещается с излучением, прошедшим .через светоделитель 2 от усилителя интенсивности света 1О, и поступает на счетчик импульсов 11.

Излучение, поступившее от усилителя 1О и отраженное от светоделителя 2, совмещает ся с излучением, прошедшим через светоделитель. 2 от источника измеряемых световых импульсов 1. Элементы 2-6 ограничивают замкнутый циркуляционный контур. Измеритель длительности одиночных световых импульсов работает следующим образом.

Предварительно устанавливается некоторая определенная разность Д Р оптических длин путей прохождения светового импульса от светоделителя-раздвоителя 4 до каждого из входов двухвходового элемента И. Эта разность в оптических длинах создает задержку во времени Дt - при прохождении циркулирующими импульсами расстояния от раздвоителя импульсов 4 до каждого из входов элемента И 12. (С - скорость света для данной среды).

Далве измеряемый импульс от источника 1 попадает на светоделитель 2, частично проходит его, а частично отражается на счетчик импульсов 11. Попавший на счетчик 11 импульс света поглощается и регистрируется в нем .

Часть импульса, прошедшая через делитель 2, отражается от зеркала 3 и попадает на дели тель-раздвоитель 4, где делится на две части (по интенсявности).

Поскольку заранее была установлена разница длин путей для импульсов света от делителя-раздвоителя 4 до соответственно первотчз и второго входов элемента И 12, то след жательно импульсы света будут

поступать на входы элемента И 12 со сдвигсж во времени на величинуД . На выходе уяомента 12 появится световый импульс, алительность которого мегшше дли(Твльнсхпги первоначального импульса ьа2Л1.

Полученный импульс усиливается далее усилителем интенсивности света 10, проходит светоделитель 2 и делится на две части. Одна часть регистрируется и поглощается счетчиком 11, другая часть отражается и начинает;циркулировать по оптическому контуру. После каждого цикла циркуляции импульс укорачивается по длительности на 2At и регистрируется в счетчике импульсов 11. Циркуляция продолжается до полного исчезновения светового импульса вследствие его систематического укорачивания.

Длительность импульса определяется по формуле

Тп 2л{(п-1),

где м - показания счетчика импульсов. Погрешность измерения определяется точностью устансжки величины/it

Формула изобретения

Измеритель длительности одиночных световых импульсов, содержащий контур циркуляции светсвого импульса, включающий полупрозрачное зеркало, стопроцентные отражающие зеркала, усилитель интенсивности света, счетчик световых импульсов на выходе контура циркуляции, светоделитель-раз- двоитель циркулирующего светового импуль са, включенный последовательно и контур циркуляции, оптическую. задержку, определяемую длиной пути распространения свето вого импульса после светоделителя-раздвоителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, в контур циркуляции светового импульса включен двухвходовой элемент И, первый вход которого связан со светоделителем-раздвоителем непосредственно, а второй - через оптическую задержку, причем выходное излучение элемета И совпадает с направлением циркуляция измеряемого светового импульса.

Источники информации, принятые во вИгнмание при экспертизе:

1,Авторское свидетельство по ааявке № 2195371/10, кл. G 04 F 13/О2, О2.12.75.

f