Фотоэлектрический автоколлиматор Советский патент 1978 года по МПК G02B27/30 

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к фотоэлектрическим ав- токоллиматорам и может быть использовано дня измерения углов поворота объектов.

Известны фотоэлектрические автоколлимторы, например, амплитудного типа, в которых применены магнитооптические модуля- торы и поляризаторы .

Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемом результату к изоб- ретеншо является фотоэлектрическое устроство, содержащее источник света, конденсо светоделитепьный элемент, объектив, два попяризатора, два магнитооптических модулятора, подключенных к источнику переменного тока, анализатор и фотоэлектрическую измерительную схему 1,2}.

Недостаток этого устройства заключается в малом светопропускании и вследствие этого в низкой точности измерений.

Целью изобретения являе гея повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что один Из поляризаторов установлен между источ-

НИКОМ света и светоделительным элементом причем ось наибольшего пропускания поляризатора перпендикулярна плоскости падения излучения на светоделительнов покрытие, выполненное в виде интерференционного поляризатора, а один из магнитооптичеких модуляторов расположен между объективом и све- оделительным элементом.

На чертеже представлена принципиальная схема фотоэлектрическо1о автоколлиматора.

Фотоэлектрический автоколли faTOp содержит источник излучения 1, конденсор i 2, поляризатор 3, светоделительлый элемент 4, светоделительное покрытие 5 которого выполнено в виде интерференцио.шсого поляризатора, магнитооптический модулятор 6, объектив 7, контрольное зеркало 8, поляризатор 9, магнитооптический модулятор 10, составной анализатор 11, фотоприемннк 12, фазочувствительную из мерите ль}1ую схему 13 и генератор тока 14. Выход генератора тока 14 подключен к подмагничивающим катушкам магнитооптических модуляторов 6 к ДО, также ко входу фазочувствитель- ной измерительной схемы 13. Фотоэлектрический автокоплиматор работает следующим образом.Излучение исто ника 1 форми /уется конденсатором 2 и полярноатором 3 в коплимированный линейно-поляризованный световой пучок и.нал- равляется на светодепительньгй элемент 4. - Благодаря тому, что плоскость поляризации падающего на светоделитель 4 светового пучка перпендикулярна плоскости падения, на све то делительное покрытие 5, почти весь све вой пучок отразится от этой поверхности и пройдет через мшнчтооптический модулятор 6 и объектив 7 на контрольное зеркало 8, при этом, параметры модулятора 6 таковы, что плоскость поляризации светово- го пучка за один его проход поворачивается на максимальный угол, равный 45 , При повторном прохождении светового пучка через модулятор 6, (после отражения от контрольного зеркала 8) плоскость поляризации излучения еше раз повернется на угол 45 и в результате. чего суммарный угол поворота плоскости поляризации станет равны 90. При таком условии почти весь падающий световой поток проходит через интерференционный поляризатор светодепительного элемента 4. Далее работа предложенного автоколпиматора практически не отличается от работы прототипа и заключается в следующем. Световой поток проходит че- pea второй поляризатор 9, ось наибольшего пропускания которого совпадает с осью пропускания интерференционного поляризатора, т.е. светоделительного покрытия 5, магнитооптический модулятор 10, составной анализатор 11 и попадает на фотоприе ник 12, который детектирует световой .сигнал. При работе автоколлиматора через i катушки кодулятора 6 и Ю проходит пе- рем&нз№1й ток, и м.агнитное поле этих катушек периодическиотклоняет плоскость поляризации проходящего через них свете- пого потока. Поэтому в случае равенства компояенгов светового потока, проходящего через части составного анализатора 11, на фотоприемник попадают два одинаковых по интенсивности про модулированных в противо- фазе световых потока, которые на нагрузке фотоприек ника не создают сигнала рассогласований., При этом на вход модулятора 1О попадает промодулированный по интенсивности световой поток, которьгй модулируется по системе: поляризатор 3, модулятор 6, интерференционный поляризатор (покрытие б) светоделителя 4 и поляризатор 9. Техническая эффeкtивнocть изобретения состоит в увеличении примерно в четыре раза световой энергии, падающей на фо- топриемлик, а следовательно, в повышении его чувствительности и точности измерения. Формула изобретения Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий источник свете,, конденсор, светоделительный элемент, объектив, два поляризатора, два магнитооптических модулятора, подключенных к источнику-переменного тока, анализатор и фотоэлектрическую измерительную схему, отличающий- с я тем, что, с Целью повышения точности измерений, один из поляризаторов установлен между источником света и светоделитель}1Ь1й элементом, причем ось наибольшего пропускания поляризатора перпендикулярна плоскости падения излучения на покрытие светоделительного элемента, а последнее выполнено в виде интереференционного поляризатора, а один из магнитооптических модуляторов расположен между объективом и светодели- . тельным элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Голубовский Ю. М. Фотоэлектрические автоколлиматоры. Оптико-механическая про- мышпеннос1ь, № 5, 1970, с. 55-63. 2.Патент США № 3927947, кл. 356117 1975.

Г7 ,