Способ определения величины фазового сдвига оптического носителя информации и устройство для его осуществления

 

Использование: при производстве оптических отражающих носителей информации . Сущность изобретения: изобретение позволяет уменьшить порог чувствительности и повысить точность измерений. Это достигается тем, что при определении главных плоскостей носителя информации коэффициент передачи первого фотоприемного канала делают равным нулю при максимальном коэффициенте пропускания зондирующего пучка, а при измерении величины фазового сдвига носителя информации изменяют коэффициент пропускания зондирующего пучка с одновременным обратным изменением коэффициента передачи первого фотоприемного канала, после чего производят вычитание между сигналами первого и второго фотоприемных каналов , причем величину фазового сдвига определяют по величине коэффициента передачи первого фотоприемного канала, при которой разностный сигнал будет равен нулю . 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

„.,5U„„1835556 Al

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 11 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (IOCIjATEI- СССР) I

1, %

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -. которой разностный сигнал будет равен нулю. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868847/10 (22) 26.07.90 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосьемки и картографии (72) IO.М. Климков, М.И. Шрибак и Е,Л. Юрьева (56) Авторское свидетельство СССР

М 1210137, кл. G 11 В 7/00, опублик. 1986.

Патент США N 4410277, кл, 6 01 N 21/21, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ФАЗОВОГО СДВИГА ОПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: при производстве оптических отражающих носителей информации. Сущность изобретения: изобретение позволяет уменьшить порог чувствительноИзобретение относится к поляризационным измерениям и может быть использовано при производстве оптических отражающих носителей информации.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже показано устройство для реализации способа.

Устройство состоит из первого корпуса

1 с первым угломерным лимбом 2 и второго корпуса б с вторым угломерным лимбом 7.

Оба корпуса выполнены с возможностью вращения вокруг оси пучка. Причем первый корпус 1 может вращаться как совместно с вторым корпусом 6, так и независимо от него. В первом корпусе 1 последовательно сти и повысить точность измерений. Это достигается тем, что при определении главных плоскостей носителя информации коэффициент передачи первого фотоприемного канала делают равным нулю при максимальном коэффициенте пропускания зондирующего пучка, а при измерении величины фазового сдвига носителя информации изменяют коэффициент пропускания зондирующего пучка с одновременным обратным изменением коэффициента передачи первого фотоприемного канала, после чего производят вычитание между сигналами первого и второго фотоприемных каналов, причем величину фазового сдвига . определяют по величине коэффициента передачи первого фотоприемного канала, при установлены лазер 3 и первый поляриэаци- (д онный светоделитель 4, а также первый фо- (Л тодиод 5, оптически связанный с первым (Л поляризационным светоделителем 4. Лазер (Л

3 установлен таким образом, что плоскость поляризации его излучения совпадает с плоскостью пропускания первого поляризационного светоделителя 4. Во втором корпусе

6 установлены поляризационный светоделитель 8 и оптически связанный с ним второй фотодиод 9. После второго поляризационного светоделителя 8 на оси пучка оптически последовательно установлен носитель информации 10, Выход первого фотодиода 5 подключен к прямому входу дифференциального усилителя 11. К инвер1835556 сному входу этого дифференциального усилителя через первый выход первого коммутатора 12 подключен второй фотодиод 9.

Кроме того. второй фотодиод 9 электрически последовательно подключен через второй выход первого коммутатора l2 и второй выход второго коммутатора 13 к индикатору нуля 14.

Через первый выход второго коммутатора 13 к индикатору нуля 14 подключен выход дифференциального усилителя 11.

При этом второй поляризационный светоделитель 8, первый поляризационный светоделитель 4 и первый фотодиод 5 образуют первый фотоприемный канал, Второй поляризационный светоделитель 8 и второй фотодиод 9 образуют второй фотоприемный канал.

Способ измерения двулучепреломления реализуется следующим образом, Зон- 20 дирующий пучок лазера проходит первый поляризационный светоделитель, второй поляризационный светоделитель и отра>кается обратно от,носителя информации. Отраженный пучок попадает на второй поляризационный светоделитель. Здесь часть пучка. с поляризацией, перпендикулярной плоскости пропускания второго поляризационного светоделителя, полностью отразится этим светоделителем к второму 30 фотодиоду. Часть пучка с параллельной поляризацией проходит второй светоделитель и отражается первым светоделителем к первому фотодиоду, Сигналы с и рвого и второго фотодиодов поступают на прямой и инверсный входы дифференциального усилителя. Разностный сигнал с дифференциального усилителя подается на вход индикатора нуля. Кроме того, на вход индикатора нуля может подаваться и сигнал с 40 второго фотодиода.

Можно показать, что величины потоков ! компонент отраженного пучка 2, которые падают на первый и второй фотодиоды соответственно, связаны с величиной потока исходного лазерного излучения Фо следующими соотношениями;

Фг =Sln — sin 2(ф — ф) COS О r Фо. гЛ, г . г

55 где Ь- величина фазового сдвига носителя информации при двойном прохождении пучка, ФЬ вЂ” азимут главной плоскости носителя информации, ф — азимут плоскости пропускания второго поляризационного светоделителя, Π— угол между плоскостями пропускания первого и второго поляризационных светоделителей, r — коэффициент отражения носителя информации.

Вначале определяется ориентация главной плоскости носителя информации. Для этого на вход индикатора нуля подается сигнал с второго фотодиода, а плоскости пропускания первого и второго поляризационных светоделителей устанавливаются параллельно, т.е. 0, В этом случае имеем:

e2 = sin 2 sin 2 (Ф Vo) r Фо ° г

Изменением азимута ф, достигаем Фг = О.

В полученном положении ф = Po

Для определения величины фазового сдвига устанавливаем азимут плоскости пропускания второго светоделителя равным ф =<Ро + 45о

На вход индикатора нуля подаем разностный сигнал с фотоприемников. Соответственно система уравнений (1) запишется:

Ф1 =cos — cos Osin О r ,, 2 . 2 2

2 = sin — c0s О r . Ф,, 2, 2

Изменяя путем поворота первого светоделителя угол д, добиваемся равности нулю разностного сигнала Ф1 — Ф2=0. Величина фазового сдвига вычисляется по формуле:

2 д

О

Л =.arcing —

1+ КР (2) или

h,=20.

Формула изобретения

1.Способ определения величины фазового сдвига оптического носителя информации. включающий направление по нормали к поверхности оптического носителя информации линейно поляризованного света, а отраженного от поверхности оптического носителя информации света с плоскостями. поляризации, параллельной и перпендикулярной плоскости поляризации света, направленного к поверхности оптического носителя информаций, в первый и второй

1835556 фотоприемные каналы соответственно, определение главной плоскости оптического носителя информации по минимуму сигнала второго фотоприемного канала при повороте плоскости поляризации света, направленного к поверхности оптического носителя информации, поворот плоскости поляризации света. направленного к поверхности оптического носителя информации, на угол 45 относительно главной плоскости оптического носителя информации, и определение величины фазового сдвига, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью повышения точности измерений, после поворота плоскости поляризации света, направленного к поверхности оптического носителя информации, на угол 45 относительно главной плоскости оптического носителя информации изменяют величину светового потока, направленного в первый фотоприемный канал, при неизменном значении светового потока, направленного во второй фотоприемный канал, измеряют значение величины части светового потока, направленно о в первый фотоприемный канал, от светового потока с плоскостью поляризации, параллельной плоскости поляризации света, направленного к поверхности оптического носителя информации, при котором равны значения сигналов первого и второго фотоприемных каналов.

2.Устройство для определения величины фазового сдвига оптического носителя информации. содержащее оптически связанные источник излучения с линейной поляризацией, первый и второй светоделители, причем второй светодели5 тель — поляриэационный, а также первый и второй фотодиоды, оптически связанные с первым и вторым светоделителями соответственно, дифференциальный усилитель, первый и второй фотодиоды подключены к

10 прямому и инверсному входам дифференциального усилителя соответственно, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что источник излучения, первый светоделитель, первый фотодиод установлены в первом корпусе с угломерным

15 лимбом, причем первый светоделитель — поляризационный, и плоскость его пропускания совпадает с плоскостью поляризации источника излучения, второй светоделитель и второй фотодиод установлены во втором

20 корпусе с угломерным лимбам, первый и второй корпусы имеют возможность поворота вокруг общей оси, параллельной направлению излучения источника излучения, как совместно, так и раздельно, дополни25 тельно введен индикатор нуля, второй фотодиод подключен к дифференциальному усилителю через дополнительно введенный первый коммутатор, второй выход которого подключен к второму выходу второго комму30 татора. при этом индикатор нуля подключен к выходу дифференциального усилителя через второй коммутатор, 1835556

Составитель Ю.Климков

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 2983 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5