Позиционно-чувствительный датчик с магнитооптической модуляцией Советский патент 1979 года по МПК G02F1/09 

(54) ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК С МАГНИТООПТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ Позиционно-чувствитепьнь(й датчик с магнитооптической модуляцией монохроматического излучения содержит поляризатор 1, aHanHv3aTop 2, ось главного пропускания которого ориоятирована под углом 45 к оси главного npinnycKaHHH поляризатора, однородный магнитоактивный элемент 3, подмагничиваюшую катушку 4 и фазовую попуволновую пластину 5, оптическая ось которой coBMeiite на с осью главного пропускания поляризатора 1, при этом разделение световог потока обеспечивается фазовой полуволновой пластиной. Векторы П| и П 2 (см. фиг. 2 и 3) условно показывают нап)авления плоскости поляризации излучения, задаваемой поляризатором 1 и анализатором 2 соот ветственно, а векторы 1з.и П - направления Плоскости поляризации излучения. Выходящего, из магнитноактивного элемента 3 и полуволновой пластины 5 соответственно. При этом оптическая ось Z полуволновой Пластины 5 коллинеарна оси главного пропускания П Угол GO определяет поворот плоскости поляризации излучения магнитоактивным элементом 3 при воздействии на него магнитного поля катушки 4, а вц-угол между оптической осью полуволноьой пластины 5 и плоскостью поляризации излучения, вышедшего из пластины 5. Датчик работает следующим образом Монохроматическое излучение, пройдя поляризатор 1, становится линейнополяризованным и плоскость поляризации его совпадает с вектором П (оптическая ось пластины 5). Затем под воздействием магнитного поля катушки 4 в .магнитоактивном элементе 3 плоскост поляризации излучения поворачивается на угол во (вектор П). Так как плоскость поляризации, ; входящего в по- лувблновую пластину 5 излучения состав ляет угол брС осью 2 этой пластины, то после прохождения излучения через эту пластину плоскость поляризации пос леднего повернется на угол -во относительно оптической оси 1. (вектора П) Далее излучение проходит анализатор 2 Если полувопновая пластина 5 делит Выход5пцее излучение пополам, то, моду лируясь на выходе анализатора 2 в про тивофазе, эти излучения не вызовут переменного сигнала рассогласованл {см. фиг,2). В случае же нарушения равенства Выходящих излучений на Выходе анализатора 2 появится переменный световой сигнал рассогласования. Этот случай еравенства выходяпик игч1учений условно показан на фиг. 26 различными длинами векторов Г1 и II в отличие от первого случая (см. 4иг. 2а). Конструкция такого датчика проше и надежнее, чем аналогичные конструкции известных датчиков. Так, в рассмотренном вь1Ше аналогичном датчике существенно необходимым является то, чтойы части магнитоактивного элемента обладали одинаковыми дисперсионными характеристиками, т.е. при изменении частоты излучения или температуры окружаюиюй среды прирашение угла поворота плоскости поляризааин каждой из частей составного модулятора должно быть одинаковым. Однако выраш 1Вание магнитооптически aKTHBHfjix материалов с указанными свойствами - технически сложная задача. Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с прототипом заключается в упрощении конструкции и повышении надежности датчика. При использовании такого датчика в прецизионных поляриметрических устройствах, например авто коллиматорах, может быть существенно увеличена стабильность их функционирования, а следовательно, улучшены их точностные и динамические характеристики. Формула изобретения Позиционно-чувствительный датчик с магнитооптической модуляцией монохроматического излучения, содержащий поляризатор, анализатор и расположенный между ними цилиндрический магнитооптически активный элемент с подмагничи- вающей катушкой, отличаюшийс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, между магнитооптически активным элементом и анализатором установлена фазовая полуволновая пластина, выполненная в виде полуцилиндра, плоскость боковой грани которого совмещена с плоскостью , проходящей через оптическую ось датчика, при этом оптическая ось фазовой полуволновой пластины ориентирована по направлению пропускания поляризато-

5.684483

pa, а магнитооптически активный эле-i. Авторское свидетельство CCCF

мент выполнен из однородного материала. 1О6302, кл. G О2 В 27/12 1956

Источники информации, принятые во2. Авторское свидетельство СССР

внимание при экспертизе 491916. кл. GO2 F 1/22, 26.01.73

2

я.

.Я,

/7,