[go: up one dir, main page]

SU1481651A1 - Method of determining absorption degree in optical medium - Google Patents

Method of determining absorption degree in optical medium Download PDF

Info

Publication number
SU1481651A1
SU1481651A1 SU874277123A SU4277123A SU1481651A1 SU 1481651 A1 SU1481651 A1 SU 1481651A1 SU 874277123 A SU874277123 A SU 874277123A SU 4277123 A SU4277123 A SU 4277123A SU 1481651 A1 SU1481651 A1 SU 1481651A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
radiation
frequency
absorption
degree
harmonic
Prior art date
Application number
SU874277123A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Васильевич Меркишин
Original Assignee
Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU874277123A priority Critical patent/SU1481651A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1481651A1 publication Critical patent/SU1481651A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к оптическим измерительным приборам и может быть использовано при построении измерителей параметров оптической среды. Целью изобретени   вл етс  снижение погрешностей измерени  степени поглощени  излучени  в оптической среде. Это достигаетс  выделением в двух пространственно-разнесенных точках первых гармоник частоты модул ции и сравнением их фаз. Способ дает возможность измерений степени поглощени  излучени  на участках малых размеров и пространственной фильтрации сигналов от отражателей в случае присутстви  посторонних, отражающих свет предметов, что особенно важно в производственных услови х. 1 ил.The invention relates to optical measuring instruments and can be used in the construction of measuring instruments for parameters of the optical medium. The aim of the invention is to reduce errors in measuring the degree of absorption of radiation in an optical medium. This is achieved by extracting the first harmonics of the modulation frequency at two spatially separated points and comparing their phases. The method makes it possible to measure the degree of absorption of radiation in areas of small size and spatial filtering of signals from reflectors in the case of the presence of foreign objects reflecting light, which is especially important under production conditions. 1 il.

Description

. 1. one

Изобретение относитс  к оптическим измерительным приборам и может быть использовано при построении измерителей параметров оптической среды.The invention relates to optical measuring instruments and can be used in the construction of measuring instruments for parameters of the optical medium.

Целью изобретени   вл етс  снижение погрешностей измерени .The aim of the invention is to reduce measurement errors.

Способ заключаетс  в следующем.The method is as follows.

Монохроматическое излучение с гармонической амплитудной модул цией излучаетс  в направлении двух идентичных отражателей, установленных на границах исследуемого участка оптической среды, на котором предстоит определить степень поглощени  излучени . Отраженные сигналы взаимодействуют (интерферируют) в плоскости расположени  двух квадратичных фотоприемников , апертуры которых значительно меньше ширины интерференционной полосы и разнесены друг от друга наMonochromatic radiation with harmonic amplitude modulation is emitted in the direction of two identical reflectors installed at the boundaries of the investigated portion of the optical medium on which the degree of absorption of radiation is to be determined. Reflected signals interact (interfere) in the plane of two quadratic photodetectors, the apertures of which are much smaller than the width of the interference band and are spaced from each other by

рассто ние, равное четверти ее периода , причем один из фотоприемников располагаетс  в максимуме интерференционной полосы. Степень поглощени  излучени  на трассе между отракател - ми характеризуетс  величиной ./P1 , где P , PJ - мощности сигналов в плоскости апертур фотоприемников от ближнего и дальнего отражателей соответственноa distance equal to a quarter of its period, with one of the photodetectors located at the maximum of the interference band. The degree of radiation absorption on the path between the otkrepatel is characterized by the value ./P1, where P, PJ are the signal powers in the plane of the apertures of the photodetectors from the near and far reflectors

Измерение степени поглощени  излучени  на исследуемом участке оптической среды основано на выделении в двух пространственно разнесенных фотоприемниках первых гармоник частоты модул ции и сравнении их фаз. Результаты измерений наиболее надежны в случае большой амплитуды выдел емых гармоник и заметного отличи  их фаз, обусловленного поглощением излучени Measurement of the degree of absorption of radiation in the investigated area of the optical medium is based on the selection of the first harmonics of the modulation frequency in two spatially separated photodetectors and a comparison of their phases. The measurement results are most reliable in the case of a large amplitude of the emitted harmonics and a noticeable difference in their phases due to the absorption of radiation.

4 004 00

СЬСЬ

сдsd

на исследуемом участке Однако при этом одному значению разности фаз соответствует два значени  степени поглощени  излучени  в оптической среде q и q . Дл  устранени  неоднозначности следует изменить частоту модул ции и повторить измерени . Ввиду того, что измерени  на этой часционных полос по максимальным показани м милливольтметра 16, на который подаетс  выходной сигнал усилител  10, После этого фотодетектор 6 устанавливаетс  в максимуме интерференционной полосы, а фотодетектор 7 с помощью блока 15 механических перемещений смещаетс  относительно макin the study area However, with this one value of the phase difference corresponds to two values of the degree of absorption of radiation in the optical medium q and q. To eliminate ambiguity, change the modulation frequency and repeat the measurements. In view of the fact that measurements on this frequency band are at the maximum readings of millivoltmeter 16, to which the output signal of amplifier 10 is supplied, then the photo detector 6 is set at the maximum of the interference band, and the photo detector 7 is shifted relative to the max.

тоте обладают меньшей достоверностью, ю симума интерференционной полосы наTote have less confidence, the maximum of the interference band on

так как уровни сигналов будут значительно меньше, то полученные измерени  используют дл  устранени  неоднозначности основных измерений. С полученными дополнительно двум  значе- 15 от делени  скорости распространени since the signal levels will be significantly less, the measurements obtained are used to disambiguate the main measurements. With an additional two values obtained - 15 from the division of the propagation velocity

.-25.-25

30thirty

ни ми степени поглощени  излучени  q и q4 сравнивают значени  q и qa и считают достоверным тот из параметров , который ближе к одному из значений q3 и q4.20 iLowering the absorption of radiation q and q4, compare the values of q and qa and consider as reliable one of the parameters that is closer to one of the values of q3 and q4.20 i

На чертеже представлена схема устройства , реализующего способ.The drawing shows a diagram of the device that implements the method.

Излучение монохроматического источника 1 проходит через модул тор 2, в котором осуществл етс  амплитудна  модул ци  излучени  по гармоническому закону с частотой гармонического сигнала, поступающего из генератора 3, С выхода модул тора 2 излучение поступает в направлении исследуемого участка оптической среды, на границах которого расположены отражатели А и 5. Отраженные отражател ми 4 и 5 сигналы принимаютс  квадратичными фотодетекторами 6 и 7, установленными в дальней зоне. С выходов квадратичных фотодетекторов 6 и 7 сигналы поступают на фильтры 8 и 9, выдел ющие первую гармонику частоты модул ции излучени . Выходные сигналы 40 фильтров 8 и 9 усиливаютс  в усилител х 10 и 11 и поступают на фазовый детектор 12, Выходной сигнал фазового детектора 12 подаетс  на вычислитель 13 степени поглощени  излучени , в котором по величине разности фаз сигналов определ етс  степень поглощени  излучени  на трассе между отражател ми . Выходной сигнал вычислител  13 фиксируетс  регистратором 14. 50The radiation of the monochromatic source 1 passes through the modulator 2, in which the amplitude modulation of the radiation is carried out according to the harmonic law with the frequency of the harmonic signal coming from the generator 3. From the output of the modulator 2, the radiation enters the direction of the investigated portion of the optical medium, at the boundaries of which are reflectors A and 5. The signals reflected by the reflectors 4 and 5 are received by quadratic photodetectors 6 and 7 installed in the far-field zone. From the outputs of quadratic photodetectors 6 and 7, signals are fed to filters 8 and 9, which separate the first harmonic of the modulation frequency of the radiation. The output signals 40 of filters 8 and 9 are amplified in amplifiers 10 and 11 and are fed to phase detector 12. The output signal of phase detector 12 is fed to calculator 13 of the degree of radiation absorption, in which the degree of absorption of signals on the path between the reflector is determined by the magnitude of the phase difference of the signals mi The output signal of the calculator 13 is recorded by the recorder 14. 50

Перед началом измерений фотодетектор 6 с помощью блока 15 механических перемещений перемещаетс  в плоскости расположени  отражателей и перпенди35Before starting the measurements, the photodetector 6 with the help of the block 15 mechanical movements moves in the plane of the location of the reflectors and perpendicular

4545

излучени  на длину исследуемого участка, обеспечиваютс  оптимальные услови  дл  измерений степени поглощени  излучени .radiation per length of the test area, provides optimal conditions for measuring the degree of absorption of radiation.

Предлагаемый способ дает возможность измерений степени поглощени  излучени  на участках малых размеров и пространственной фильтрации сигналов от отражателей в случае присутстви  посторонних, отражающих свет, предметов, что особенно важно в производственных услови хоThe proposed method makes it possible to measure the degree of absorption of radiation in areas of small size and spatial filtering of signals from reflectors in the presence of extraneous, reflective light objects, which is especially important under production conditions.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  степени поглощени  излучени  в оптической среде путем направлени  в исследуемый участок среды монохроматического излучени , модулированного по гармоничес- кому закону, приема в точке максимума интерференционной полосы и в средней точке между ее максимумом и минимумом сигналов, отраженных от установленных на границах участка двух отражателей, выделени  в прин тых сигналах первой гармоники частоты модул ции, с   тем, что.The method for determining the degree of absorption of radiation in an optical medium by sending monochromatic radiation modulated according to a harmonic law to the investigated area of the medium at the point of maximum of the interference band and at the midpoint between its maximum and minimum of signals reflected from the two reflectors installed at the boundaries the selection in the received signals of the first harmonic of the modulation frequency, so that. отличающий- с целью снижени  погрешностей измерений, монохроматическое излучение модулируют частотой, равной 1/8 от делени  скорости распространени  излучени  на длину исследуемого участка, измер ют разность фаз в двух точках приема первой гармоники частоты, модулируют излучение частотой, отличной от первой, аналогично измер ют разность фаз в двух точках приема при этой частоте моду- distinguished — in order to reduce measurement errors, monochromatic radiation is modulated with a frequency equal to 1/8 from dividing the rate of propagation of radiation by the length of the test section, phase difference is measured at two points of reception of the first harmonic frequency, modulated by radiation with a frequency different from the first one, similarly measured phase difference at two receiving points at this frequency кул рно направлению прихода отражен- 55 л ции и по полученным значени м разных сигналов, при этом фиксируютс  иости фаз при модул ции различной положени  двух максимумов интерферен- частотой суд т об искомом параметре.cularly to the direction of arrival of the reflection and, according to the obtained values of different signals, the phase indices are fixed at the modulation of the different positions of the two maxima by the interference frequency, the parameter being sought is judged. рассто ние, равное одной четверти рассто ни  между максимумами интерференционных полос.a distance equal to one quarter of the distance between the maxima of the interference fringes. При величине частоты, равной 1/8With a frequency of 1/8 2525 30thirty 2020 , ы 40 о   50 , s 40 about 50 х x 3535 4545 излучени  на длину исследуемого участка, обеспечиваютс  оптимальные услови  дл  измерений степени поглощени  излучени .radiation per length of the test area, provides optimal conditions for measuring the degree of absorption of radiation. Предлагаемый способ дает возможность измерений степени поглощени  излучени  на участках малых размеров и пространственной фильтрации сигналов от отражателей в случае присутстви  посторонних, отражающих свет, предметов, что особенно важно в производственных услови хоThe proposed method makes it possible to measure the degree of absorption of radiation in areas of small size and spatial filtering of signals from reflectors in the presence of extraneous, reflective light objects, which is especially important under production conditions. Формула изобретени Invention Formula Способ определени  степени поглощени  излучени  в оптической среде путем направлени  в исследуемый участок среды монохроматического излучени , модулированного по гармоничес- кому закону, приема в точке максимума интерференционной полосы и в средней точке между ее максимумом и минимумом сигналов, отраженных от установленных на границах участка двух отражателей, выделени  в прин тых сигналах первой гармоники частоты модул ции, с   тем, что.The method for determining the degree of absorption of radiation in an optical medium by sending monochromatic radiation modulated according to a harmonic law to the investigated area of the medium at the point of maximum of the interference band and at the midpoint between its maximum and minimum of signals reflected from the two reflectors installed at the boundaries the selection in the received signals of the first harmonic of the modulation frequency, so that. отличающий- с целью снижени  погрешностей измерений, монохроматическое излучение модулируют частотой, равной 1/8 от делени  скорости распространени  излучени  на длину исследуемого участка, измер ют разность фаз в двух точках приема первой гармоники частоты, модулируют излучение частотой, отличной от первой, аналогично измер ют разность фаз в двух точках приема при этой частоте моду- distinguished — in order to reduce measurement errors, monochromatic radiation is modulated with a frequency equal to 1/8 from dividing the rate of propagation of radiation by the length of the test section, phase difference is measured at two points of reception of the first harmonic frequency, modulated by radiation with a frequency different from the first one, similarly measured phase difference at two receiving points at this frequency
SU874277123A 1987-07-06 1987-07-06 Method of determining absorption degree in optical medium SU1481651A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874277123A SU1481651A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of determining absorption degree in optical medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874277123A SU1481651A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of determining absorption degree in optical medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1481651A1 true SU1481651A1 (en) 1989-05-23

Family

ID=21316702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874277123A SU1481651A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of determining absorption degree in optical medium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1481651A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4111559, кл. G 01 N 21/26, опублик. 1978. Аппаратура и методики дистанционного зондировани параметров атмосферы. /Под ред, В.Е. Зуева. Новосибирск: Наука, 1980, с. 3. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240384979A1 (en) Method and system for mapping and range detection
SU1481651A1 (en) Method of determining absorption degree in optical medium
CN108709506B (en) Optical fiber displacement sensing probe and optical fiber displacement sensing system
SU1647463A1 (en) Method for measuring phase antenna array parameters
SU958927A1 (en) Optical medium transparency determination method
SU1696851A1 (en) Interferometer for measuring deviation from rectilinearity
SU1142731A1 (en) Measuring system having three-mirror laser-interferometer
SU1026010A1 (en) Device for measuring small slow changes of interferometer measuring arm optical length
SU1404812A1 (en) Method of measuring distance sections
SU1693369A1 (en) Device for detection of zero position of object
SU1179103A1 (en) Interferometer for distance measurement
SU1753271A1 (en) Method to determine vibration parameters
SU1441188A1 (en) Heterodyne interference method of measuring displacements
SU1388721A1 (en) Method of measuring phase shift of light waves
SU1247776A1 (en) Method of optical spectrum analyzing of two-dimensional signals
SU1631459A1 (en) Device for antenna directivity pattern measurement
SU1101672A1 (en) Device for touch=free measuring of deformations
SU569849A1 (en) Device for measuring turque angles
SU1508093A1 (en) Light-range finder
SU1464046A1 (en) Device for measuring amplitude of angular oscillations
SU1597545A2 (en) Device for checking rectilinearity
RU17219U1 (en) ACOUSTOPTIC DEVICE FOR MEASURING MOVEMENTS
SU1415065A1 (en) Displacement-measuring device
SU721677A1 (en) Photoelectric device for measuring rectilinearity of articles
SU287355A1 (en) OPTICAL-ACOUSTIC SENSOR OF OPTICAL FOLLOWING SYSTEM