Интерференционный резольвометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим интерференционным приборам, служащим для измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) оптических , оптико-электронных систем, фотоматериалов и других регистрирующих сред. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения динамических ЧКХ и расширение диапазона измеряемых пространственных частот. Излучение от лазера 1 через расширитель 3 попадает в двупреломляющую призму 7. Выходящие из призмы лучи проходят через поляризатор 9, yj развуксвой модулятор света (УЗМС) 10 - фокусируются объективом 12 на исследуемую систему 15. При подаче на УЗМС 10 частотно-модулированного по линейному закону сигнала, в (+1) максимумах дифракционной картины будет возникать динамическая ЧКХ3 3 ил0 (Л

ссюз совЕтжих социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (S1)S С 02 В 27/00

Г,:л.,,, л1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4495107/10 (22) 17.10.88 (46) 30.03.91. Бюл. М- 12 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) .(72) Ю.В. Осипов и Ю.В. Солдатенков (53) 681.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 838638, кл. С 02 В 27/00, 20.11,.78..,(54) ИНТЕРФВРЕНЦИОННЫИ РЕЗОЛЬВОИЕТ1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим интерференционным приборам, служащим для измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) оптических, оптико-электронных систем, фотоИзобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим иитерференционным приборам, служащим для измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) оптических, оптико-электронных систем, фотоматериалов и других регистрирующих сред.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем измерения динамической ЧКХ и расширение диапазона измеряемых пространственных частот.

На фиг. 1 представлена схема интерференционного резольвометра; на фиг. 2 — двупреломляющая призма (ДП); на фиг. 3 — взаимное расположение вектора Е излучения лазера, л осей четвертьволновой пластинки, следа плоскости, содержащей оптические оси призмы и оси поляризатора.

„„SU„„1638699 A 1 материалов и других регистрирующих сред. Цель изобретения — расширение функциональных возможностеж путем измерения динамических ЧКХ и расширение диапазона измеряемых пространственных частот. Излучение от лазера 1 через расширитель 3 попадает в двупреломляющую призму 7. Выходящие из призмы лучи проходят через поляризатор 9, у ..-..-..развуковой модулятор света (УЗМС) 10 -.. фокусируются объективом 12 на исследуемую систему 15. При подаче на УЗИС 10 частотно-модулированного по линейному закону сигнала, в (+1) максимумах дифракционной картины будет возникать динамическая ЧКХ. Э ил.

С::

Резольвометр содержит (фиг. 1) лазер 1 в качестве источника излуче- 2 ния четвертъволновую пластинку 2, 9 о . ориентированную под углом 45 к векФ тору F. электрических колебаний лазерного излучения, расширитель 3, включающий в себя микрообъектив 4, диафрагму 5 микронных размеров и объектив 6, ДП 7, выполненную в виде двух

Клиньев, оптические оси которых взаимно перпендикулярны, ориентированную так, что плоскость, содержащая ее oIIтические оси, составляет угол 45 с осями четвертьволновой пластинки и перпендикулярна вектору Е, (фиг. 2), и @ укрепленную на столике 8, обеспечива- и ющем поворот призмы 7 на угол оС вокруг вертикальной оси х и на угол р вокруг оси в резольвометра, поляризатор 9, о .ориентированный под углом 45 к плоскости, содержащей оптические оси приз-, 1638699 мы 7, ультразвуковой модулятор света (УЗМС) 1 О с пьезопреобразователем 11, ориентированный так, что бегущая" ультразвуковая (УЗ) волна расцростра5 няется вдоль оси у, объектив 12, установленный на оптической оси z резольвометра, и держатель 13 исследуемой системы 14, на входе которой через щель 15 экспонируется интерферен- 10 ционная решетка {ИР).

Призма 7 (фиг, 3) состоит из двух склеенных между собой по гипотенузным граням клиньев 16 и 17 одноосного кристалла {например, исландского о шпата), вырезанных под углом 45 к оптическои оси С, причем оптические оси в обоих клиньях взаимно перпендикулярны и расположены в плоскости, перпендикулярной входной, выходной граням и ппоскости склейки клиньев 16 и 1?.

Резольвометр работает следующим образом.

Линейно-поляризованный световой пучок от лазера 1 проходит четвертьволновую пластинку 2, трансформируясь в циркулярно-поляризованный пучок, который с помощью расширителя

3 расширяется и попадает на ДП 7.

В призме 7 оптические оси расположены в плоскости xoz что позволяет увеличить верхнюю границу диапазона перестраиваемых пространственных частот и довести ее до 180-200 периодов/мм путем поворота призмы 7 во35 круг оси х на угол (+oQ в пределах

0-45 для преломляющего угла призмы(= 45 . При этом ликии ИР ориено тируются в пределах углов 0-90

Выходящие из призмы 7 ортогонально-поляризованные обыкновенный (о) и необыкновенный (е) лучи интерферируют, так как колебания их электрических векторов приведены к одной

45 плоскости, что достигается с помощью поляризатора 9. При этом проекции б и е колебаний в о и е-лучах на ) направление оси поляризатора 9 одииаковы (фиг. 2).

Формируемая ЯР поступает во вход ное окно УЗИС 10, к пьезопреобразователю, 11 которого подается сигнал

S (t) от генератора сигналов на часвх тоте УЗ, в результате чего в УЗП1

10 возбуждается УЗ волна, на. которой 55 происходит дифракция лазерного луча (эффект Рамана-Ната)„ При этом в фокальной плоскости объектива 12„ где размещен держатель 13 исследуемой системы, возникают дифракционные со ставляюшие лазерного пучка нулевого (О), первого (+1) и т.д. порядков, в каждом из которых воспроизводится изображение ИР. В первом (+1) дифракционном порядке частота светового сигнала смещена на величину частоты

УЗ волны по сравнению с частотой света в неотклоненном лучке нулевого порядка. Если сигнал частотно модулирован по линейному закону, то в фокальной плоскости в (-1) порядках возникает динамическая ИР, т.е. "бегущая" вдоль оси у в такт с подаваемым на УЗМС 10 сигналом 8><(t). При этом HP движется возвратно-поступательно относительно исследуемой системы 14, с выхода которой регистрируется сигнал 8 „,х() в соответствии с законом распределения интенсивности света в ИР.

Информация о S <(t) используется для расчета ЧКХ. В области дифракционного максимума нулевого порядка изображение ИР остается неподвижным.

Экспонируя исследуемую систему 14 в нулевом порядке, возможно осуществлять измерение статической ЧКХ.

Формула изобретения

1. Интерференционный резольвометр, содержащий последовательно расположенные источник излучения в виде лазера, расширитель, двупреломляющую призму, выполненную в виде двух склеенных клиньев, оптические оси которых взаимно перпендикулярны, установленную с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси расширителя„ поляризатор и держатель исследуемой системы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем измерения динамической частотно-контрастной характеристики, он дополнительно снабжен четвертьволновой пластинкой, установленной между источником излучения и расширителем, оптическая ось которой составляет угол 45 с вектором наО пряженности электрического поля световой волны излучения лазера.

2. Резольвометр по п. 1, о т л ич а ю щ и и е я тем, что, с целью расширения диапазона пространствен5 1638699 б ных частот, оптические оси клиньев ци призмы и размещены в плоскости, двупреломляющей призмы составляют перпендикулярной к ним и плоскости угол 45 с входной и выходной граня- склейки клиньев.

15хц

4 Н-оощриз.гнчак ат рцуерщ р

1" 4Ву ОСб

Л

y44ac cre

a""ÔÔ Ж4 Ф аслиж г

Составитель А. Тулубенский

Редактор М. Циткина Техред Л.Олийнык Корректор А. Осауленко

Тираж 334

Заказ 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", .r. Ужгород, ул. Гагарина, 101