SU802900A1 - Radiation modulator - Google Patents

Description

(54) МОДУЛЯТОР ИЗЛУЧЕНИЯ(54) RADIATION MODULATOR

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, более конкретно к устройствам, предназначеннь дл  изменени  интенсивности лучистого потока , и может найти применение в приборах , регистрирующих оптические сигналы , например в ргщиометрах. Известны растровые анализаторы раз личных типов, в частности концентри-ческие и эксцентрические tlJ« Их недостатки - малое пропускание и низкий КПД модул ции. Первый из не достатков определ етс  тем, что при синфазном положении растров (т.е. когда одноименные секторы располагают с  друг против друга, что соответствует максимальному пропусканию проход щий поток составл ет лишь полови ну падающего потока. Второй недостаток определ етс  как первьал недостат ком, так и дополнительным перекр атием потока, которое происходит в процессе работы модул тора. Наиболее близким по технической сущности к предложенному модул тору  вл етс  модул тор излучени , содержащий объектив и приемник излучени , между которыми установлены последова тельно два растра, имеющие отражающие поверхности, из которых по меньшей одна имеет ось вращени  2. К его недостаткам следует отнести большой днгидетр модул тора (растра), малое быстродействие и высокие требовани  к точности его изготовлени . Эти требовани  вытекают из необходимости собл1едени  идентичности форкы и оптических свойств всех секторов растра и его посадки на ось во избежание паразитной модул ции. Целью изобретени   вл етс  увеличение пропускани  модул тора и повьвцение коэффициента его полезного действи . Это достигаетс  тем, что в модул торе излучени , содержащем объектив и приемник, между кото1«ми установлены последовательно два растра, имеющие отражгиощие поверхности, из которых , по меньшей мере один имеет ось вращени ,растры установлены наклонно к оси объектива, а между растрами параллельно их отражающим поверхност м расположены два зеркала. Кроме того, модул тор излучени  дополнен вторым приемником и трем  растрами, расположенными между первым основным растром н соответственно вторым основным растром и зеркалами.The invention relates to optical instrumentation, more specifically to devices designed to change the intensity of the radiant flux, and can be used in devices that record optical signals, for example, sensors. Raster analyzers of various types are known, in particular, concentric and eccentric tlJ “Their disadvantages are low transmission and low modulation efficiency. The first of the disadvantages is determined by the fact that in the in-phase position of the rasters (i.e., when the sectors of the same name are located opposite each other, which corresponds to the maximum transmission, the passing flow is only half of the incident flow. The second drawback is defined as the first lack and an additional flow intersection that occurs during the operation of the modulator. The closest in technical essence to the proposed modulator is the radiation modulator containing the objective and the radiation receiver, between which there are successively installed two rasters with reflective surfaces, of which at least one has an axis of rotation 2. Its disadvantages include a large modular modulator (raster), low speed performance and high demands on the accuracy of its production. the identification of the forks and optical properties of all sectors of the raster and its landing on the axis in order to avoid spurious modulation. The aim of the invention is to increase the modulator transmission and increase the coefficient its efficiency. This is achieved by the fact that in a radiation modulator containing an objective and a receiver, between which two rasters are installed in series, having reflecting surfaces, of which at least one has a rotation axis, the rasters are installed inclined to the objective axis, and between the rasters in parallel their reflecting surfaces are two mirrors. In addition, the radiation modulator is supplemented with a second receiver and three rasters located between the first main raster and the second main raster and mirrors, respectively.

На фиг. 1 изображена схема, модул тора с одним приемником; на фиг. 2 то же, с двум  приемннкгиии; на фиг.З и 4 - схемы разновидностей конструкции второго растра; на фиг. 5 - схема с основными и дополнительньили растрами .FIG. 1 shows a circuit of a modulator with one receiver; in fig. 2 the same, with two receptions; FIGS. 3 and 4 are diagrams of variations of the second raster construction; in fig. 5 is a diagram with main and additional rasters.

Модул тор содержит (фнг.1 ) первый tacTp 1, второй растр 2, плоские зеркала 3 и 4, объектив 5, первый фотоприемник 6, второй фотоприемник 7 (фиг. 2) и дополнительные растил 8 и 9 (фиг.З).The modulator contains (phn.1) the first tacTp 1, the second raster 2, the flat mirrors 3 and 4, the lens 5, the first photodetector 6, the second photodetector 7 (Fig. 2) and the additional 8 and 9 (Fig. 3).

Модул тор ( фиг. 1). работает следующим образом. Поток после объектива 5 доходит до растра 1- и раздваиваетс  на потоки оэ и ср. . Поток аа проходит прозрачные сектора растра 1, поток CD- отражаетс  от зеркального покрыти  непрозрачных секторов. При противофазном расположении растров i и 2 (прозрачные сектора против непрозрачных ) поток Ф , отразившись от зеркала 4 и зеркального покрыти  непрозрачных секторов растра 2, попадает на чувствительную площадку фотоприемника 6 излучени . Поток ср , отразившись от зеркала 3 и пройд  прозрачные секторы растра 2, также попадает на фотоприемник 6. Таким образом , при противофазном расположении растров 1 и 2 на площадку фотоприемника 6 приходит весь потокФ Ф + +01, При синфазном расположении растрюв 1 и 2 поток cpjпоглощаетс  обратной стороной непрозрачных секторов растра 2, а поток ф проходит -через его прозрачные секторы. Таким образом, при синфазном расположении растров 1 и 2 на фотоприемник 6 излучение не поступает. При всех промежуточных взаимных положени х растров 1 и 2 величина суммарного потока занимает промежуточное значение межд О и ct . Дл  увеличени  чувствительности приемной системы используетс  та часть потока OD, котора  поглоцаетс , и та часть потрка ф-, , котора  проходит через растр 2. С этой целью устанавливаетс  второй фотоприемник излучени  (фиг.2), оптически св занный с фотоприемником б, а также выполн етс  зеркальной втора  сторона растра 2. При вращении, например, растра 1 поток Ф 1 аздваиваетс  растром 2 на потоки Ф ( отраженный ) и ф (ПЕЮХОДЯШИЙ) , а поток epj - на потоки и Ф . Амплитуда колебаний потоков ф, Ф, cOj г oSjсоставл ет 50% от потока Ф . ,На фотоприемник б приход т потоки Ф и , фотоприемник 7 - потоки CDj и Ф. Амплитуда колебаний интенсивности излучени  на каждом приемнике составл ет 100% от потока Ф .Modulator (Fig. 1). works as follows. The stream after lens 5 reaches raster 1- and forks into streams oe and cf. . The aa stream passes through the transparent sectors of the raster 1, the CD-stream is reflected from the mirror coating of the opaque sectors. With the antiphase arrangement of the rasters i and 2 (transparent sectors vs. opaque sectors), the flux Φ, having reflected from the mirror 4 and the mirror coating of the opaque sectors of the raster 2, falls on the sensitive area of the radiation photodetector 6. The flow cf, reflected from the mirror 3 and passing through the transparent sectors of raster 2, also gets on the photodetector 6. Thus, with the antiphase arrangement of rasters 1 and 2, the entire flowF Ф + +01 comes to the area of the photodetector 6, With the common mode arrangement of masts 1 and 2 cpj is absorbed by the reverse side of the opaque sectors of raster 2, and the flux φ passes through its transparent sectors. Thus, with the common-mode arrangement of rasters 1 and 2, radiation does not reach the photodetector 6. At all intermediate mutual positions of rasters 1 and 2, the value of the total flow takes an intermediate value between O and ct. To increase the sensitivity of the receiving system, that part of the flow OD, which is absorbed, and that part of the flux f-, which passes through the raster 2, is used. To this end, a second photodetector of radiation is installed (Fig. 2) optically connected with the photodetector b, as well as the mirror second side of raster 2 is executed. During rotation, for example, of raster 1, stream F 1 is duplicated by raster 2 on streams Φ (reflected) and Φ (TRAINING), and stream epj is on streams and F. The amplitude of oscillations of the fluxes f, f, cOj g oSj is 50% of the flux f. The photoreceiver F is received at the photodetector b, and the photodetector 7 is received by the fluxes CDj and F. The amplitude of the oscillations of the radiation intensity at each receiver is 100% of the flow of photophase.

Из-за конечной толщины растра 2 суммируемые потоки пространственно разнесены. По этой причине площадка фотоприемника 7 должна быть больше.Due to the finite raster thickness, 2 summable flows are spatially separated. For this reason, the area of the photodetector 7 should be larger.

чем у приемника б, что снижает эффективность работы системы. Дл  устранени  этого недостатка используетс  растр 2 (фиг.З), выполненный в виде клина с двусторонним зеркальньм покрытием .than the receiver b, which reduces the efficiency of the system. To eliminate this drawback, raster 2 is used (Fig. 3), made in the form of a wedge with a double-sided mirror coating.

На фиг. 4 растр 2 заключен между гипотенуэными гран ми куб-призмы. Растр может быть выполиеи путем нарылени  зеркального сло  соответствующей формы, толщиной которого можно пренебречь. Растры 8 установлены синфазно (фиг.5), а растры 2 и 9 противофазно по отношению к ним. Поток сиачала раздваиваетс  растром 1 на потоки Ф и cpj , а затем растром 8 - на потоки ф и Ф, а растром 9 поток Фз - на потоки ев, и ct. Суммирование потоков н cpj происходит на растре 2, а потоков ф и на растре 8.FIG. 4 raster 2 is enclosed between the hypothenue faces of a cube-prism. A raster can be made by blending a mirror layer of an appropriate shape, the thickness of which can be neglected. Rasters 8 are installed in phase (figure 5), and rasters 2 and 9 are antiphase with respect to them. The stream of the sachal split into raster 1 for streams Ф and cpj, and then raster 8 for streams ф and Ф, and raster 9 for Фз for streams e, and ct. The summation of the fluxes n cpj occurs on raster 2, and on the fluxes φ and on raster 8.

Использование устройства позвол ет в два раза повысить пропускание системы по потоку, что повьвлает в два раза чувствительность оптико-электрониого прибора, в котором это устройство примен етс . При достаточной чувствительности прибора применение устройства дает возможность в два раза снизить площадь входного объектива , что, ПСИ4ИМО снижени  веса объектива , позвол ет улучшить разрешакмцую способность его или применить более простой объектив.The use of the device makes it possible to double the flow rate of the system, which doubles the sensitivity of the optoelectronic device in which this device is used. With sufficient sensitivity of the device, the use of the device makes it possible to halve the area of the input lens, which, by reducing the weight of the lens, can improve its resolution or use a simpler lens.

Claims (3)

1.Модул тор излучени , содержащий объектив и приемник, между которьми установлены последовательно два растра, имеющие отражающие поверхности , из которых по меньшей мере один имеет ось вра1вени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  пропускани  и повышени  коэффициента полезного действи , раст1Ш установлены наклонно к оси объектива, а между растрами параллельно их отражающим плоскост м расположены два зеркала.1. A radiation modulator comprising a lens and a receiver, between which two rasters are successively installed, having reflecting surfaces, of which at least one has an axis of rotation, characterized in that, in order to increase the transmission and increase the efficiency, two mirrors are located parallel to their reflecting planes between the rasters and the axis of the lens. 2.Модул тор по п. 1, отличающийс  тем, что он снабже дополнительным приемником.2. A modulator according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional receiver. 3.Нодул тор по пп. 1 и 2, о тличаю«1иЯс  тем, что в нег введены тр  дополнительиых растра, расположенных между первым основным растром и соответственно вторым основтм раотрс и зеркалами.3. The module on the PP. 1 and 2, I differ from the fact that the third additional rasters are placed between the first main raster and the second main frame and the mirrors respectively. Источник информации, прин тые во внимание при экспертизеSource of information taken into account in the examination 1.(Ьрошмков.М.М. Теоретические основы оптико-электроииого приборостроени . М., машиностроение 1977, с. 133-134.1. (Broshmkov.M.M. Theoretical Foundations of Optoelectronic Instrument Making. Moscow, mechanical engineering 1977, pp. 133-134. 2.Ландсберг Г. С. Оптика. М., Ъаука, 1976, с. 757 (прототип).2.Landsberg G.S. Optics. M., Hawkeye, 1976, p. 757 (prototype). . . ././ -3-3 Ф/ Ф1F / F1 ФF 9ta.29ta.2 0ut.J0ut.J