Прецизионный лазерный дилатометр
379862
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскнк
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. св|идетельства №
Заявлено 22.VII.1971 (№ 1684901/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.1Ч.1973. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 23.VII.1973
М. Кл. G 01п 26/16
Комитет по лелем изобретений и открытий прн Совете Министров
CCCP
УДК 620.181.428.4 (088.8) Авторы изобретения
В. П. Егоров и В. И. Черненький
Заявитель
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ДИЛАТОМЕТР
Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано для измерения малых коэффициентов термического расширения материалов.
Известный лазерный дилатометр состоит из стабилизированного одночастотного лазера, согласующей оптики, фазового модулятора на кристалле КДР, оптического вентиля, помещенного в термостат интерферометра ФабриПеро, несущая конструкция резонатора которого выполнена из исследуемого материала, фотоприемника лазерного излучения и электронных блоков, включающих генератор высокочастотных синусоидальных напряжений, усилитель, частотомер и осциллограф.
Изменение частоты излучения одночастотного стабилизированного лазера осуществляется внешней фазовой моодуляцией лазерного излучения посредством приложения к кристаллу КДР высокочастотного напряжения от генератора высокочастотных синусоидальных напряжений.
Однако известный прибор имеет слишком сложную конструкцию.
Цель изобретения — упрощение конструкции дилатометра за счет исключения узла фазовой модуляции лазерного излучения при сохранении точности измерений
Цель достигается тем, что предлагаемый лазерный дилатометр содержит термобаростат, в котором осуществляется компенсация изменения длины интерферометра ФаориПеро от изменения температуры путем приложения к интерферометру такого внешнего давления, при котором выходной сигнал с фотоприемника лазерного излучения имеет максимальное значение и которое регистриру10 ется по манометру термобаростата, Максимум выходного сигнала с фотоприемника, соответствующий совпадению центра резонансной кривой интерферометра с частотой излучения лазера, регистрируется при помощи
1S системы синхронного детектирования, состоящей из синхронного детектора, индикатора нуля и генератора синусоидальных колебаний, осуществляющего низкочастотное сканирование лазерной частоты около ее среднего ста20 билизированного значения.
На чертеже представлена схема предлагаемого прибора.
Он состоит из одночастотного стабилизированного лазера l, согласующей оптической
2S системы 2, оптического вентиля 8, интерферометра 4 Фабри-Перо, термобаростата 5, манометра б, фотоприемника 7, селективного усилителя 8, генератора 9 синусоидальных сигналов, синхронного детектора 10, индика30 тора ll нуля.
379862
Излучение одночастотного стабилизированного лазера, пройдя согласующую оптическую систему и оптический вентиль, попадает в интерферометр Фабри-Перо, расположенный в термобаростате. При совпадении частоты излучения лазера с резонансной частотой интерферометра Фабри-Перо излучение проходит через интерферометр и попадает на фотоприемник, сигнал с которого через селективный усилитель поступает на вход синхронного детектора, опорным сигналом которого является напряжение с генератора синусоидальных колебаний, осуществляющего низкочастотное сканирование частоты около ее среднего значения. При этом частота сканирования должна быть выше максимальной частоты пропускания петли обратной связи стабилизации частоты лазера. Нулевой сигнал на выходе синхронного детектора, соответствующий максимальному сигналу на входе фотоприемника, регистрируется с помощью индикатора нуля.
При изменении температуры несущей конструкции резонатора интерферометра Фабри-Перо происходит изменение длины интерферометра, а следовательно, и смещение резонансной частоты. Компенсация изменения длины интерферометра осуществляется приложением к интерферометру Фабри-Пе5 ро внешнего давления путем изменения давления в термобаростате. Величина компенсирующего давления отсчитывается по манометру термобаростата при нулевом сигнале на выходе синхронного детектора, что соответстlO вует максимуму выходного сигнала с фотоприемника.
Предмет изобретения
15 Прецизионный лазерный дилатометр, содержащий стабилизированный одночастотный лазер, оптическую систему, оптический вентиль, интерферометр Фабри-Перо, несущая конструкция резонатора которого выполнена
20 из исследуемого материала, фотоприемник лазерного излучения и электронные блоки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при сохранении точности измерений, интерферометр Ф абри-Перо поме25 щен в термобаростат.
