Регулятор светового потока Советский патент 1979 года по МПК G05D25/00 

1

Изобретение относится к устройствам для управления оптическим излучением и может быть использовано в фотометрии, в образцовых источниках оптического излучения.

Известен стабилизатор 1 мощности оптического излучения, в котором часть излучаемого источником светового потока преобразуется в электрический сигнал, который служит для управления источником оптического излучения.

Недостатком этого устройства является его невысокое быстродействие, которое приводит к появлению ошибок в регулировании потока излучения.

Наиболее близок по технической сущности к изобретению регулятор 2 светового потока, содержащий источник излучения, оптически связанный со светоделительным элементом, один нз выходов которого соединен с фотоприемником, подключенным через блок сравнения к исполнительному элементу, причем на втором выходе светоделительного элемента последовательно расположены на одной оптической оси нелинейный преобразователь излучения, второй пространственный интегратор и второй приемник излучения, похчсоединенный к второму входу блока сравнения.

Однако это устройство не обеспечивает

компенсации фл ПСтуаций мощности оптического излучения, продолж1 тельность которьрх меньще времени задержки сигнала в цепи управления, т. е. при этих условиях низка точность регулятора светового нотока. Часть оптического излучения, испускаемого источником злучсния через светоделительный элемент, поступает на фотоприемник, где преобразуется в электрический сигнал, который подается на исполнительный элемент. При этом, есл15 имеет место изменение мощности оптического излучения, оно компенсируется через интервал времени д,1ительностью

7 + , + з + .

где 1 - время распространения оптического излучения от источника излучения до фотоприемника;

20/2 - время преобразования оптического

сигнала в электрический в фотоприемнике;

/3 - время прохождения электрического сигнала от фотоприемника че25рез исполнительный элемент к источнику излучения; /4 - инертность источника оптического

излучения.

Таким образом, к моменту времени, ког30 да управляющий сигнал достшает источни м.

« «-.lipj I ка излучения, фрагмент светового потока, соответствующий длительности Т, будет неуправляем. Только те флуктуации мощности оптического излучения, продолжительность которых больше Т, могут быть скомпенсированы, так как они еще продолжаются к моменту прихода управляющего сигнала. Цель изобретения - повышение точности регулятора. Указанная цель достигается тем, что регулятор светового потока содержит последовательно соединенные элемент задержки излучения и ослабитель излучения, к управляющему входу которого подключен выход исполнительного элемента, а вход элемента задержки излучения связан с вторым выходом светоделительного элемента. На чертеже изображена блок-схема ре-, гулятора светового потока. Регулятор светового потока содержит источник 1 излучения, оптически связанный со светоделительным элементом 2, один из выходов которого соединен с фотоприемНИКОМ 3, подключенным к исполнительному элементу 4, и последовательно соединенные элементы 5 задержки излучения и ослабитель 6 излучения. Устройство работает следующим образом. Поток оптического излучения, мощность которого необходимо стабилизировать, подается на светоделительный элемент 2, где часть мощности оптического излучения ответвляется и подается на фотоприемник 3. В фотоприемнике флуктуации мощности оптического излучения преобразуются в электрические сигналы. Выход фотоприемника соединен с входом исполнительного элемента, который связан с управляющим входом ослабителя 6 излучения. С второго выхода светоделительного элемента 2 оптическое излучение поступает на элемент о задержки нзлзчения, а затем ослабляется на управляемом ослабителе 6 излучения, в силу равенства времен задержки элемента 5 задержки излучения и цепи управления к моменту прихода произвольного временного фрагмента оптического излучения, управляемый ослабитель излучения имеет оптическую плотность, которая соответствует величине управляющего сигнала и, следовательно, этому же временному фрагменту оптического излучения.

- 688899 Например, если имеет место кратковременное увеличение мощности оптического излучения, при прохождении соответствующего временного фрагмента светового потока оно компенсируется за счет того, что управляемый ослабитель излучения по сигналу со схемы управления увеличивает свою оптическую плотность. Таким образом, в предлагаемом устройстве максимальная корректируемая частота флуктуации оптической мощности определяется не временем задержки сигнала в цепи управления, а частотными характеристиками элементов электронной схемы устройства. Этим, в частности, обеспечивается компенсация флуктуации мощности оптического излучения, продолжительность которых меньше времени задержки сигнала в цепи управления. Предлагаемое устройство может найти применение в фотометрии для создания новых высокостабильных либо для повышения стабильности существующих образцовых источников оптического излучения. Оно электрически не связано с источником оптического излучения, благодаря этому становится возможным параллельное подключение к одному источнику оптического излучения нескольких подобных устройств, что имеет смысл, например, если источник излучения является уникальным. Формула изобретения Регулятор светового потока, содержащий источник излучения, оптически связанный со светоделительным элементом, один из выходов которого связан с фотоприемником, подключенным к исполнительному элементу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит последовательно соединенные элемент задержки излучения и ослабитель излучения, к управляющему входу которого подключен выход исполнительного элемента, а вход элемента задержки излучения связан с вторым выходом светоделительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 547737,кл. G 05D 25/00, 1977. 2.Журнал ПТЭ № 2, 1976, с. 235 (прототип).