Устройство для измерения напряженности электрического поля Советский патент 1982 года по МПК G01R29/12 G01R15/24 

применен блок селекции боковых волн, выполненный в виде параллельно ориентированных реперной и рабочей.приз а фотоприемник размещен на пути распространения боковых волн от обеих призм и выполнен в виде формирователя временных интервалов между импуль сами воспринимаемой энергии.

На чертеже представлена функ- . цйональная схема предлагаемого устройства для измерения напряженности электрического поля. .

В состав устройства входят оптически связанные и установленные друг .за другом источник 1 монохроматичес.ко го, из лучения, (лазер) дефлектор 2, выполненный с возможностью -угловогб перемещения светового пу-чка, вспомо|Гательный расширитель 3 (афокальная оптическая система), блок 4 Селекции боковых волн, состоящий из. параллельно ориентированных реперной и рабо й призмы фотоприемник 5 с преобразователем импульсов световой энергии в сдвинутые по времени последо-. вательности импульсов электрического тока, блок б регистрации, осуществляющий фиксацию сформированных временных интервалов..

Работа устройства базируется на двух физических эффектах: электрооптическом (Поккельса ) и боковой волны..

Линейный электрооптический эффект заключается, как известно,в том, что с изменением напряженности электрического поля изменяется плотность электрооптического материала. Эффект боковой волны Наблюдается при падё-t НИИ светового монокромаоическогб . коллимированного пучка из оптически более плотной среды на границу раздела сред под критическим углом. В этом экстремальном случае, кроме отраженной световой энергии, наблюдается световая энергия, распространяющаяся вдоль границы раздела сред (по поверхности). Она постепенно возвращается назад в оптически более плотную среду, распространяясь строго коллимированным пучком и опять же под критическим углом. Эффект боковой волны имеет место в узком угловом интервале, не превышающем одну угловую секунду. Показатель преломления, а следовательно, и критический УГОЛ реперной призмы являются неизменными Параметры рабочей прнз OJ, изготовленнсэй из электрооптического материала, изменяются пропорционально изменению электрического поля.

Использование двух отмеченных эффектов в сочетании с синхронным вра-i щением светового пучка позволяет производить измерения напряженности электрического поля во временных неличинах.

Световой пучок, генерируемый лазером 1, направляется в дефлектор 2, которым он перемещается с равномерной угловой скоростью. Далее световой пучок направляется в расширитель 3, где увеличивается по сеченин} При прохождении расширителя 3 одновременно повышается коллимированност пучка и уменьшается угол прокачки, задавае /ий дефлектором 2. Блок 4 селекции боковых волн, как уже указывалось, содержит две приэмы: реперную,изготовленную из электронейтрального оптического стекла и рабочую изготовленную и5 злектрооптического материала. Световой пучок при своем угловом перемещении попадает в реперную и рабочую призмы и при совпа.дении угла падения с критическим значением в обеих призмах генерируются боковые световые волны. Фотоприемник 5 преобразует импульсы световой энергии в сдвинутые по времени последовательности импульсов электрического тока. Блок б регистрации фиксирует сформированные временные интервалы(интервалы сдвига), которые в конечном счете отображают ва- личину контролируемой напряженности электрического поля.

В тех случаях, когда зона измеряемой напряженности электрического поля оказывается недостаточной для прямого распространения световых пучков , на пути последних устанавливаются отклоняющие плоские отражатели. Кроме того, фотоприемник может быть соединен с блоком селекции боковых волн 4 с помощью световодов.

-Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электрического поля, сЬдержащее источник монохроматического излучения, дефлектор, подключенный к индивидуальному источнику питания, электрооптический модулятор, установленный в зоне контролируемого поля, фотоприемник, соединенный с блоком регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем дефлектор расположен непосредственно за источником монохроматического излучения, в качестве электрооптического модулятора применен блок селекции боковых волн, выполненный в виде параллельно ориентированных реперной и рабочей 1ФИЗМ, а фотоприемник размещен на пути распространения боковых волн от обеих призм и выполнен ввиде формирователя временных интервалов меж.ду импульсами восприниемой энергии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 240836, кл. ,G 01 R 15/02, 1966. 5|лектрич«;ких проиессов.-Прявооы ,, .„о.„„,.Л;ПГ