Квазиоптический волномер Советский патент 1981 года по МПК G01R23/02 

(54) КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ ВОШОМЕР

Изобретение относится к измерител ной технике и может использоваться д измерения длин волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Известен квазиоптический волномер содержащий резонатор Фабри-Перо, обр зованный неподвижным зеркалом и зеркалом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси резонатора и соединенным с измерителем перемещения tO Иаиболее близким к предлагаемому является квазиоптический волномер, содержащий резонатор Фабри-Перо, образованный первым неподвижным зеркалом и вторьм зеркалом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси резонатора и соединенным с первым из меритеПем перемещения t2 1Иедостаток известных волномеров низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в квазйоптический волномер, содержащий резонатор Фабри-Перо, образованный первым неподвижным зеркалом и вторым зеркалом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси резонатора и соединенным с первым измерителем перемещения, введены третье зеркало и второй измеритель перемещения, при этом третье зеркало установлено за резонатором на расстоянии не более длины волны от первого зеркала с возможностью перемещения вдоль оси резонатора и соединено с вторым измерителем перемещения, а первое зеркало выполнено частично пропускающим излучение. На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого волномера. Волномер содержит резонатор ФабриПеро , образованный первым неподвижным зеркалом 1 и вторым зеркалом 2, установленным с возможностью перемещения вдоль оси резонатора, третье черкало 3, измерители 4 и 5 перемещения. Рез натор соединен с измерительным трактом с помощью рупора 6, развязывающего ответвителя 7 и пленки связи 8. Регистрация излучения осуществляется детектором 9. Волномер работает следующим образом. Измеряемое лзлучение поступает че рез рупор 6 и ответвитель 7 в резонатор. Зеркало 1 устанавливается в положение, при котором в резонаторе возбуждается стоячная волна. Длина Ь резонатора, регистрируемая измерителем 4, связана с длиной волны X и количеством продольных мод установившегося колебания q соотношением 1 (q+d-), где dl- известный параметр, определяемый геометрией резона тора {d«0,l5) Добротность резонатора определяет ся расстоянием в между зеркалами 2 и Резонатор имеет максимальную добротность при 2 F/2. Перемещая зеркал 3, фиксируют детектором 9 максимальную добротность резонатора,. а измерителем 5 - расстояние В .. По показаниям измерителя 5 длина волны Я ( X 2) определяется с относительной ошибкой q/Q. В то же вре мя показания измерителей 4 и 5 дают информацию о количестве продольных резонаторе q -aiМОД в резонаторе q -at- , причем величина q определяется однозначно, поскольку q целое число, а абсолютна ошибка отношения при указанных паранетрак резонатора много меньше едини цы. Таким образом, по показаниям измерителей 4 и 5 длина волны Я опреде ляется по формуле X 2L/{q-oL) с от носительцрй ошибкой измерения I/Q, т.е. с точностью в q раз большей, чем в известном волномере. В силу того, что измерение в предлагаемом волномере производится при однократной настройке резонатора, на результаты измерений не влияет, нестабильность источника излучения, которая в известных волномерах приврдит к дополнительной ошибке измерения. Формула изобретения Квазиоптический волномер, содержащий резонатор Фабри-Перо, образованный первым неподвижным зеркалом и вторым зеркалом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси резонатора и соединенным с первым измерителем перемещения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены третье зеркало и второй измеритель перемещения, при этом третье зеркало установлено за резонатором на расстоянии не более длины волны от первого зеркала с возможностью перемещения бдоль оси резонатора и соединено с вторым измерителем перемещения, а первое зеркало выполнено частично , пропускающим излучение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J-. Авторское свидетельство СССР № 181159, кл. G 01 R 23/00, 1975. 2. Валитов Р.А. и др. Техника субмиллиметровых волн. - Советское радио, М., 1969, с. 338 (прототип).