Устройство для стабилизации мощностиизлучения

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii>842749

* 1 <

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (51) м. кл. (22) Заявлено 281179 (21) 2843925/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 05 D 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 300 81 (53) УДК 62-532. 6 (088. 8) (721 Авторы изобретения

В.В. Кислов, О.Ф. 11èõàëü и И.С. Олейник (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для управления излучением оптического квантового генератора (ОКГ) и может быть использовано, в частности, в фотометрии в качестве импульсного источника оптического излучения стабильного по амплитуде и частоте.

Известно устройство для регулирования ичтенсивности оптического излучения, содержащее последовательно установленные на оптической оси управляемый оптический фильтр и делитель потока излучения, на одном из выходов которого последовательно расположены пространственный интегратор и приемник излучения, подключенный через блок сравнения ко входу управляемого оптического фильтра, а также на втором выходе делителя потока излучения последовательно расположенные на одной оптической оси нелинейный,IpEoáðàçoâàTåëü излучения. второй простоанственный интегратор и второй приемник излучения, подключенный ко второму входу блока сравнения 1) .

Недостатком такого устройства является малое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для стабилизации мощности излучения, содержащее последовательно расположенные рабочее тело, первый модулятор, первый светоделительный элемент, элемент задержки и второи модулятор, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, причем выходное окно первого модулятора через первый светоделительный элемент связано со входом первого фотоприемника, выход которого подключен ко входу блока подстройки частоты, выходом связанного с управляющим входом первого модулятора (2) .

i5 Недостатком этого устройства является низкая точность устройства, так как не обеспечивается компенсация флуктуаций мощности импульсов оптического излучения без искажения их

20 формы. флуктуации мощности оптического излучения сглаживаются вторым модулятором, оптическая плотность которого изменяется в соответствии с сигналом с выхода схемы управления, 25 на вход которой подается сигнал с выхода первого фотоприемника, содержащий информацию о флуктуациях мощности оптического сигнала. Легко видеть, что если оптический сигнал им

30 пульсный, то сигнал на выходе схемы

84?749 управления будет также импульсным, причем таким, что управляемый им второй модулятор будет сглаживать флуктуации импульсов выходного сигнала, т.е. будет изменять свою оптическую плотность в соответствии с формой импульса, причем максимальное значение плотности будет соответствовать максимальному значению мощности излучения. Кроме ToI о, так как первый фотоприемник, схема управления и второй модулятор имеют вполне определенные частотные характеристики, это устройство не обеспечивает полной компенсации флуктуаций мощное ти (например, цепь обратной связи не отрабатывает импульсов короче времени срабатывания первого фотоприемника, вследствие чего такие импульсы проходят со входа на выход устройства без сглаживания), а только компенсируют флуктуации в опреде ленном диапазоне частот. Применительно к импульсным сигналам это дает искажение формы сигнала.

Цель изобретения — повышение точности. устройства для стабилизации мощности излучения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для стабилизации мощности излучения содержит блок выбора и хранения амплитуды импульсов, второй светоделительный элемент и последовательно соединенные второй фотоприемник, интегратор и блок регулирования опорного сигнала, причем второй вход коглпаратора через блок выбора и хранения амплитуды импуль.сов связан с выходом первого фотоприемника, а входное окно второго фотоприемника через второй светоделительный элемент связано с выходным окном второго модулятора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для стабилизации мощности излучения содер>кит последовательно расположенные рабочее тело 1, первый модулятор 2, первый светоделительный элемент 3, элемент 4 задержки и второй модулятор 5, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 6, причем выходное окно первого модулятора 2 через первый светоделительный элемент 3 связано со входом первого фотоприемника

7, выход которого подключен ко входу блока 8 подстройки частоты, выходом связанного с управляющим входом первого модулятора 2, а также блок 9 выбора и хранения амплитуды импульсов, второй светоделительный элемент

10 и последовательно соединенные второй фотоприемник 11, интегратор 12 и блок 13 регулирования опорного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

25 зо

so

Блок В подстройки частоты управляет первым модулятором 2 таким обра— за, что ОКГ работает в режиме синхронизации. При этом на выходе ОКГ имеет место последовательность оптичес— ких импульсов фиксированной частоты следования. Обратная связь через первый светоделительный элемент 3 и первый фотоприемник 7 и блок 8 подстройки частоты служит для фазировки импульсной последовательности и подстройки по частоте. Основная часть излучения ОКГ ответвляется первым светоделительным элементом 8 и через последовательно соединенные элемент задppжки и Второй модулятор 5 пос— тупает на второй светоделительиый элемент 10, который ответвляет основную часть излучения на выход устройства, а небольшую часть подает на второй фотоприемник 11. В первом и втором фотоприемниках 7 и 11 оптическая импульсная последовательность преобразуется в последовательность электрических импульсов. Электрический сигнал с первого фотоприемника 7 поступает, как уже отмечалось, на блок 8 подстройки частоты в качестве сигнала обратной связи. Параллельно этот сигнал поступает на блок 9 выбора и хранения амплитуды импульсов, который запоминает значение амплитуды на время обработки сигнала. Сигнал с выхода блока 9 выбора и хранения амплитуды импульсов поступает на компаратор 6, на другой вход которого поступает опорный сигнал с выхода блока 13 регулирования опорного сигнала. В компараторе 6 вырабатывается сигнал управления вторыг1 глодулятором

5. Сигнал правления соответствует разности значений текущей аглплитуды управляемого сигнала и амплитуды опорного сигнала и изменяет оптическую плотность указанного второго модулятора 5 таким образом, что это изменение приводит к стабилизации зйачения амплитуды выходного сигнала. Время задержки элемента 4 задержки равно времени срабатывания электрооптической цепи: первый светоделительный элемент 3 — первый фотоприемник 7 блок 9 вы бора и хра-нения амплитуды импульсов — компаратор 6 — второй модулятор 5. Гаким образом, в то вре мя как 1-й импульс последовательности оптических импульсов, выдаваемых ОКГ, проходит элемент 4 задержки информация о его амплитуде сравнивается с опорным значением напряжения и вырабатывается сигнал на корректировку значения амплитуды именно этого импульса, и когда указанный импульс проходит через второй модулятор 5, с его помощью ос;1.1ествляется корректировка амплитуды импульса.

Сигнал с выхода B r. îpo. о ф г> г>11риемни— ка 11 поступает чере-I и. г г1,«! îð l. 2, постоянная инте егрир:1? в i и л (> 1 >1) >I (>

842749

Составитель В. Козлов

Редактор H. .Кошеля Техред Н.Савка Корректор E. Рошко

Заказ 5099/58 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнлн . Ппп "Натс.нт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 значительно больше периода следования импульсов, вследствие чего он преобразует импульсную последовательность в сигнал постоянного уровня на вход блока 13 регулирования опорного сигнала. Этот сигнал является усредненным по нескольким значениям амплитуды импульсов и служит для устранения дрейфа всего устройства за большие периоды времени.

Предлагаемое устройство обеспечивает компенсацию флуктуаций мощности импульсов оптического излучения относительно сигнала некоторого начального уровня, а также компенсацию долговременного (за время, большее периода следования оптических импульсов) дрейфа, вызываемого колебаниями параметров окружающей среды питающего напряжения и т.д. В данном устройстве форма оптического сигнала не искажается высокочастотными составляющими, так как переходные процессы, связанные с управлением вторым модулятором 5 происходят в промежутке между оптическими импульсами. Преимуществом устройства является также некритичность к выбору частотной характеристики фотоприемника за счет введения устройства выборки и хранения амплитуды сигнала.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации мощности излучения, содержащее последовательно расположенные рабочее тело, первый модулятор, первый светоделительный элемент, элемент задержки и второй модулятор, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, причем выходное окно первого модулятора через первый светоделительный элемент связано со входом первого фотоприемника, выход которого подключен ко входу блока подстройки частоты, выходом связанного с управляющим входом первого модулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок выбора и хранения амплитуды импульсов, второй

15 светоделительный элемент и последовательно соединенные второй фотоприемник, интегратор и блок регулирования опорного сигнала, причем второй вход компаратора через блок выбора и хранения амплитуды импульсов связан с выходом первого фотоприемника, а входное окно второго фотоприемника через второй светоделительный элемент связано с выходным окном второго модулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 547737, кл. С 05 D 25/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 688899, кл. G 05 0 25/00, 30.05.78 (прототип).