×
27.05.2014
216.012.cb59

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к оптической технике. Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения содержит оптически прозрачную среду, в которой установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент во втором канале, участок когерентного суммирования для формирования модулированного монохроматического оптического излучения. В качестве разделителя монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы использован делительный куб, состоящий из двух одинаковых треугольных призм, совмещенных своими большими гранями. Первый канал снабжен своим отражающим элементом. Каждый отражающий элемент нанесен на соответствующую грань делительного куба по ходу монохроматического оптического излучения в первом и втором каналах. Делительный куб установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вне плоскости сопряжения призм делительного куба, а угол α между вектором скорости возвратно-поступательного движения и плоскостью сопряжения призм делительного куба выбран из соотношения где f - необходимая частота модуляции монохроматического оптического излучения, λ - длина волны монохроматического оптического излучения на входе в делительный куб, υ - скорость движения делительного куба. Технический результат: устойчивость к вибрациям и толчкам, работоспособность во всех пространственных ориентациях. 2 ил.
Основные результаты: Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения, содержащее оптически прозрачную среду, в которой по ходу монохроматического оптического излучения установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент во втором канале распространения, участок когерентного суммирования для формирования модулированного монохроматического оптического излучения, отличающееся тем, что в качестве разделителя монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения использован делительный куб, состоящий из двух одинаковых треугольных призм, совмещенных своими большими гранями, первый канал распространения снабжен своим отражающим элементом, при этом каждый отражающий элемент нанесен на соответствующую грань делительного куба по ходу монохроматического оптического излучения в первом и втором каналах распространения, делительный куб установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вне плоскости сопряжения призм делительного куба, а угол α между вектором скорости возвратно-поступательного движения и плоскостью сопряжения призм делительного куба выбран из соотношения ,где f - необходимая частота модуляции монохроматического оптического излучения,λ - длина волны монохроматического оптического излучения на входе в делительный куб,υ - скорость движения делительного куба.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к оптической технике, в частности к модуляторам монохроматического оптического излучения.

Известно устройство для модуляции монохроматического оптического излучения [RU 2239801 С2, МПК7 G01J 3/00, G02B 26/00, опубл. 10.11.2004], содержащее источник света, фотоприемник, устройство управления и обработки, интерферометр Майкельсона, в котором одно из зеркал установлено с возможностью изменения оптической разности хода по гармоническому закону.

Недостатком устройства является чувствительность к вибрациям и толчкам, возможность изменения настройки зеркал интерферометра Майкельсона при изменении пространственной ориентации.

Известно устройство для модуляции лазерного излучения [RU 2411620 С1, МПК (2006.01) H01S 3/10, G02B 26/02, опубл. 10.02.2011], содержащее платформу с закрепленной на ней подложкой. Платформа закреплена с возможностью совершения возвратно-поступательного движения относительно оси поворота. На поверхности подложки сформирована рельефная дифракционная решетка с прямоугольным профилем. Глубина профиля не превышает четверть длины волны модулируемого лазерного излучения. Поверх дифракционной решетки нанесено зеркальное отражающее покрытие. После отражения от поверхности подложки лазерное излучение разделено на несколько дифракционных порядков. После пространственного щелевого фильтра выделяется излучение нулевого порядка, модулируемое по интенсивности.

Недостатком устройства является чувствительность к вибрациям и толчкам, возможность изменения настройки зеркального отражающего покрытия при изменении пространственной ориентации.

Известно устройство для модуляции монохроматического оптического излучения [RU 2247420 C1, МПК 7 G02B 26/06, опубл. 27.02.2005], выбранное в качестве прототипа, содержащее оптически прозрачную среду, в которой по ходу оптического излучения установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент, участок когерентного суммирования оптического излучения в первом и втором каналах распространения оптического излучения. В качестве устройства выделения оптического излучения в первый канал распространения выбрана плоскость входа в оптически прозрачную среду, а во второй канал распространения оптического излучения выбран зеркально отражающий элемент. Зеркально отражающий элемент ориентирован параллельно плоскости входа в оптически прозрачную среду. Плоскость входа оптического излучения в оптически прозрачную среду и плоскость отражающего элемента второго канала распространения расположены с возможностью непрерывного изменения расстояния между ними.

Недостатком устройства является чувствительность к вибрациям и толчкам, возможность изменения настройки зеркально отражающего элемента при изменении пространственной ориентации.

Задачей изобретения является разработка устройства модуляции монохроматического оптического излучения, устойчивого к вибрациям и толчкам, работоспособного во всех пространственных ориентациях.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство для модуляции монохроматического оптического излучения, так же как в прототипе, содержит оптически прозрачную среду, в которой по ходу монохроматического оптического излучения установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент во втором канале распространения, участок когерентного суммирования для формирования модулированного монохроматического оптического излучения.

В отличие от прототипа в качестве разделителя монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения использован делительный куб, состоящий из двух одинаковых треугольных призм, совмещенных своими большими гранями. Первый канал распространения снабжен своим отражающим элементом. Каждый отражающий элемент нанесен на соответствующую грань делительного куба по ходу монохроматического оптического излучения в первом и втором каналах распространения. Делительный куб установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вне плоскости сопряжения призм делительного куба, а угол α между вектором скорости возвратно-поступательного движения и плоскостью сопряжения призм делительного куба выбран из соотношения

,

где fm - необходимая частота модуляции монохроматического оптического излучения,

λ0 - длина волны монохроматического оптического излучения на входе в делительный куб,

υ - скорость движения делительного куба.

Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения устойчиво к вибрациям и толчкам, работоспособно во всех его пространственных ориентациях, так как в качестве интерферометра использован делительный куб. Цельная конструкция предложенного устройства для модуляции монохроматического оптического излучения устойчива как к вибрациям и толчкам, так и к пространственному положению относительно земли, так как все внешние воздействия действуют синхронно на монохроматическое оптическое излучение в первом и втором каналах распространения. Возможные изменения взаимного расположения делительного куба и источника монохроматического оптического излучения, при изменении их взаимной пространственной ориентации, малы и не оказывают заметного влияния на условия модуляции.

На фиг.1 приведена схема устройства для модуляции монохроматического оптического излучения.

На фиг.2 приведено экранное изображение осциллографа GDS-2204, на котором показана осциллограмма временного хода модулированного монохроматического излучения на примере лазера.

Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения содержит по ходу монохроматического оптического излучения, например, генерируемого лазером ЛГН-118, делительный куб 1, например, кубик светоделительный 24×24×24 фирмы «НПП ФОКУС» со светоделением 1/1, состоящий из двух одинаковых треугольных призм, сопряженных своими большими гранями 2. На гранях делительного куба 1 по ходу монохроматического оптического излучения в первом 3 и втором 4 каналах распространения сформированы отражающие элементы 5, например, зеркальная поверхность путем вакуумного напыления пленки алюминия. Делительный куб 1 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, на моторизированном линейном трансляторе 8МТ175 фирмы «Vicon Standa». Шаговый двигатель типа FL42STH47-1204B линейного транслятора 8МТ175 связан с контроллером типа 8SМС1-и USBhF.

Шаговым двигателем управляли в ручном режиме. Делительный куб перемещали по направлениям, располагающимся вне плоскости сопряжения треугольных призм делительного куба 1.

Монохроматическое оптическое излучение, генерируемое лазером, направляли на делительный куб 1. Линейным транслятором приводили делительный куб 1 в возвратно-поступательное движение. Угол α между вектором скорости возвратно- поступательного движения и плоскостью сопряжения треугольных призм делительного куба 1 выбирали из соотношения:

.

Разделяли монохроматическое оптическое излучение с помощью делительного куба 1 на первый 3 и второй 4 каналы распространения. В каждом из каналов распространения 3 и 4 монохроматическое оптическое излучение направляли обратно с помощью отражающих элементов 5. За счет возвратно-поступательного движения делительного куба 1, изменяли частоты монохроматического оптического излучения по двум каналам распространения 3 и 4.

На участке когерентного суммирования пространственно совмещали потоки, прошедшие по первому 3 и второму 4 каналам распространения, и получали поток модулированного монохроматического оптического излучения.

Частоту модуляции монохроматического оптического излучения определяли согласно формуле

.

Сборка устройства для модуляции монохроматического оптического излучения заключается в установке делительного куба 1 на линейный транслятор, закреплении транслятора относительно направления оптического излучения под расчетным углом и ориентировании входной грани делительного куба 1 перпендикулярно к направлению монохроматического оптического излучения.

Из осциллограммы для первого канала CH1 осциллографа, приведенной на фиг.2, следует, что частота модуляции Δf монохроматического оптического излучения гелий-неонового лазера ЛГН-118 составляет 66, (6) кГц.

Расчетная частота fm, соответствующая скорости перемещения υ=0,042 м/с делительного куба 1 под углом φ=45° к направлению монохроматического оптического излучения, составила 65,75 кГц.

Таким образом, сравнение полученной частоты модуляции Δf с расчетной дает разницу в 0,91 кГц, что не превышает погрешности измерения - половины цены деления шкалы осциллографа 1 мкс. Лазер ЛГН-118 генерирует излучение на нескольких продольных модах. Так как соотношение интенсивностей лазерного излучения на основной и первой модах составляет 30, то при амплитуде сигнала 1,5 В высокочастотная составляющая имеет амплитуду менее 50 мВ. Эксплуатация в течение более 5 часов с перерывами показала, что частота модуляции остается постоянной в пределах ошибки определения частоты путем определения временных интервалов с экрана осциллографа и их пересчета.

Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения, содержащее оптически прозрачную среду, в которой по ходу монохроматического оптического излучения установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент во втором канале распространения, участок когерентного суммирования для формирования модулированного монохроматического оптического излучения, отличающееся тем, что в качестве разделителя монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения использован делительный куб, состоящий из двух одинаковых треугольных призм, совмещенных своими большими гранями, первый канал распространения снабжен своим отражающим элементом, при этом каждый отражающий элемент нанесен на соответствующую грань делительного куба по ходу монохроматического оптического излучения в первом и втором каналах распространения, делительный куб установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вне плоскости сопряжения призм делительного куба, а угол α между вектором скорости возвратно-поступательного движения и плоскостью сопряжения призм делительного куба выбран из соотношения ,где f - необходимая частота модуляции монохроматического оптического излучения,λ - длина волны монохроматического оптического излучения на входе в делительный куб,υ - скорость движения делительного куба.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
20.11.2013
№216.012.83a1

Устройство для возбуждения высокочастотного факельного разряда

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для инициирования высокочастотной плазмы. Устройство для возбуждения высокочастотного факельного разряда содержит диэлектрическую трубку, установленную в пазу диэлектрического фланца, в осевом отверстии которого размещен полый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499373
Дата охранного документа: 20.11.2013
13.01.2017
№217.015.85d8

Способ очистки облученных графитовых втулок уран-графитового реактора и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к ядерной физике, к технологии обработки твердых радиоактивных отходов. Способ очистки облученных графитовых втулок уран-графитового реактора включает их нагрев, обработку газом, перевод примесей в газовую фазу, охлаждение углеродного материала. Облученную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603015
Дата охранного документа: 20.11.2016
20.01.2018
№218.016.1096

Устройство для генерации плазмы высокочастотного разряда

Изобретение относится к средствам формирования плазмы высокочастотных разрядов и может быть использовано, например, для травления поверхности, проведении газофазных плазмохимических реакций, спектрального анализа жидких и твердых проб. Устройство для генерации высокочастотного разряда содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633707
Дата охранного документа: 17.10.2017
Показаны записи 91-100 из 234.
10.03.2014
№216.012.a8f4

Опора для дорнования с дополнительным растяжением

Изобретение относится к металлообработке и направлено на сокращение времени на установку заготовки и упрощение конструкции опоры для дорнования с дополнительным растяжением глубоких отверстий малого диаметра, осуществляемого путем проталкивания дорнов. Опора содержит полый корпус, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508967
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.aa3f

Способ рентгенометрической оценки температурных условий эксплуатации трубных элементов котлов

Использование: для неразрушающего исследуемую поверхность контроля температурных условий эксплуатации и разрушения трубных элементов паровых и водогрейных котлов. Сущность заключается в том, что подготавливают образец трубного элемента и эталон из не работавшего в котле участка трубы, имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509298
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.aa41

Способ активного одностороннего теплового контроля скрытых дефектов в твердых телах

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для контроля скрытых дефектов. Согласно заявленному способу активного одностороннего теплового контроля скрытых дефектов в твердых телах нагревают одну из поверхностей объекта контроля в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509300
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.aa69

Сенсорное устройство ввода данных

Изобретение относится к устройствам ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, платежные терминалы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Техническим результатом является повышение секретности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509340
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad0d

Способ определения глутатиона в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами серебра

Изобретение относится к электроаналитической химии, направлено на определение глутатиона и может быть использовано в анализе в модельных водных растворах методом циклической вольтамперометрии по высоте анодного максимума на анодной кривой. Способ определения глутатиона заключается в определении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510016
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad0f

Способ определения аскорбата лития в лекарственной форме методом вольтамперометрии

Изобретение относится к области количественного определения аскорбата лития в лекарственной форме с целью контроля качества выпускаемых на рынок препаратов на основе аскорбата лития. Способ определения аскорбата лития в лекарственной форме включает стадию пробоподготовки и вольтамперометическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510018
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad22

Устройство обнаружения узкополосных шумовых гидроакустических сигналов на основе непрерывного вейвлет-преобразования

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам обнаружения узкополосных шумовых сигналов со спектральной плотностью мощности в виде отдельных дискретных составляющих или их звукорядов на фоне аддитивной помехи. Сущность: устройство обнаружения узкополосных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510037
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ad75

Однофазный асинхронный электродвигатель

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой для электроинструмента и бытовой техники, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и работающих в условиях низкого напряжения питающей сети....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510120
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.ae67

Способ получения высокочистого водорода

Изобретение относится к области химии. Горячий водород, образующийся в результате реакции термохимического окисления алюминия водой, пропускают через слой пленки сверхвысокомолекулярного полиэтилена при давлении 1 атм. Изобретение позволяет повысить чистоту водорода. 2 ил.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510362
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.af7b

Способ получения мета-хлорбензофенона как полупродукта противосудорожного препарата "галодиф"

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения мета-хлорбензофенона, являющегося промежуточным продуктом в синтезе оригинального антиконвульсанта «галодиф». Согласно предлагаемому способу мета-хлорбензофенон получают диазотированием 2-aмино-5-хлорбензофенона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510638
Дата охранного документа: 10.04.2014
+ добавить свой РИД