Модулятор излучения Советский патент 1981 года по МПК G02B27/17 

(54) МОДУЛЯТОР ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к оптическому приборостроению, более конкретно к устройствам, предназначеннь для изменения интенсивности лучистого потока, и может найти применение в приборах, регистрирующих оптические сигналы, например в ргщиометрах. Известны растровые анализаторы раз личных типов, в частности концентри-ческие и эксцентрические tlJ« Их недостатки - малое пропускание и низкий КПД модуляции. Первый из не достатков определяется тем, что при синфазном положении растров (т.е. когда одноименные секторы располагают ся друг против друга, что соответствует максимальному пропусканию проходящий поток составляет лишь полови ну падающего потока. Второй недостаток определяется как первьал недостат ком, так и дополнительным перекряатием потока, которое происходит в процессе работы модулятора. Наиболее близким по технической сущности к предложенному модулятору является модулятор излучения, содержащий объектив и приемник излучения, между которыми установлены последова тельно два растра, имеющие отражающие поверхности, из которых по меньшей одна имеет ось вращения 2. К его недостаткам следует отнести большой днгидетр модулятора (растра), малое быстродействие и высокие требования к точности его изготовления. Эти требования вытекают из необходимости собл1едения идентичности форкы и оптических свойств всех секторов растра и его посадки на ось во избежание паразитной модуляции. Целью изобретения является увеличение пропускания модулятора и повьвцение коэффициента его полезного действия. Это достигается тем, что в модуляторе излучения, содержащем объектив и приемник, между кото1«ми установлены последовательно два растра, имеющие отражгиощие поверхности, из которых, по меньшей мере один имеет ось вращения,растры установлены наклонно к оси объектива, а между растрами параллельно их отражающим поверхностям расположены два зеркала. Кроме того, модулятор излучения дополнен вторым приемником и тремя растрами, расположенными между первым основным растром н соответственно вторым основным растром и зеркалами.

На фиг. 1 изображена схема, модулятора с одним приемником; на фиг. 2 то же, с двумя приемннкгиии; на фиг.З и 4 - схемы разновидностей конструкции второго растра; на фиг. 5 - схема с основными и дополнительньили растрами .

Модулятор содержит (фнг.1 ) первый tacTp 1, второй растр 2, плоские зеркала 3 и 4, объектив 5, первый фотоприемник 6, второй фотоприемник 7 (фиг. 2) и дополнительные растил 8 и 9 (фиг.З).

Модулятор ( фиг. 1). работает следующим образом. Поток после объектива 5 доходит до растра 1- и раздваивается на потоки оэ и ср. . Поток аа проходит прозрачные сектора растра 1, поток CD- отражается от зеркального покрытия непрозрачных секторов. При противофазном расположении растров i и 2 (прозрачные сектора против непрозрачных) поток Ф , отразившись от зеркала 4 и зеркального покрытия непрозрачных секторов растра 2, попадает на чувствительную площадку фотоприемника 6 излучения. Поток ср , отразившись от зеркала 3 и пройдя прозрачные секторы растра 2, также попадает на фотоприемник 6. Таким образом, при противофазном расположении растров 1 и 2 на площадку фотоприемника 6 приходит весь потокФ Ф + +01, При синфазном расположении растрюв 1 и 2 поток cpjпоглощается обратной стороной непрозрачных секторов растра 2, а поток ф проходит -через его прозрачные секторы. Таким образом, при синфазном расположении растров 1 и 2 на фотоприемник 6 излучение не поступает. При всех промежуточных взаимных положениях растров 1 и 2 величина суммарного потока занимает промежуточное значение межд О и ct . Для увеличения чувствительности приемной системы используется та часть потока OD, которая поглоцается, и та часть потрка ф-, , которая проходит через растр 2. С этой целью устанавливается второй фотоприемник излучения (фиг.2), оптически связанный с фотоприемником б, а также выполняется зеркальной вторая сторона растра 2. При вращении, например, растра 1 поток Ф 1 аздваивается растром 2 на потоки Ф ( отраженный ) и ф (ПЕЮХОДЯШИЙ) , а поток epj - на потоки и Ф . Амплитуда колебаний потоков ф, Ф, cOj г oSjсоставляет 50% от потока Ф . ,На фотоприемник б приходят потоки Ф и , фотоприемник 7 - потоки CDj и Ф. Амплитуда колебаний интенсивности излучения на каждом приемнике составляет 100% от потока Ф .

Из-за конечной толщины растра 2 суммируемые потоки пространственно разнесены. По этой причине площадка фотоприемника 7 должна быть больше.

чем у приемника б, что снижает эффективность работы системы. Для устранения этого недостатка используется растр 2 (фиг.З), выполненный в виде клина с двусторонним зеркальньм покрытием.

На фиг. 4 растр 2 заключен между гипотенуэными гранями куб-призмы. Растр может быть выполиеи путем нарыления зеркального слоя соответствующей формы, толщиной которого можно пренебречь. Растры 8 установлены синфазно (фиг.5), а растры 2 и 9 противофазно по отношению к ним. Поток сиачала раздваивается растром 1 на потоки Ф и cpj , а затем растром 8 - на потоки ф и Ф, а растром 9 поток Фз - на потоки ев, и ct. Суммирование потоков н cpj происходит на растре 2, а потоков ф и на растре 8.

Использование устройства позволяет в два раза повысить пропускание системы по потоку, что повьвлает в два раза чувствительность оптико-электрониого прибора, в котором это устройство применяется. При достаточной чувствительности прибора применение устройства дает возможность в два раза снизить площадь входного объектива, что, ПСИ4ИМО снижения веса объектива, позволяет улучшить разрешакмцую способность его или применить более простой объектив.

Формула изобретения

Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

.

./

-3

Ф/ Ф1

Ф

9ta.2

0ut.J