160541. lajstromszámú szabadalom • Optikai fázistoló
3 160541 4 ható számú visszaverődés folyamán, meghatározott és változtatható számú útdarabot tesz meg. 2. A gömbtükrök 'elhagyása után a fény négy síktükör között, melyek közül kettő mérhető módon elmozdítható, két, változtatható hosszúságú utat (szakaszt) tesz meg, majd elhagyja a berendezésit. 3. A digitális leolvasás és nagy feloldóképesség biztosítására a 2. pontban említett tükröket olyan mikrométerorsóval mozgatjuk, amelynek az optikai úthossz változtatásával arányos elfordulásait —: egyébként önmagában ismert — digitális számlálómű jelzi ki. 4. Az időbeli állandóság és kis hőmérsékletfüggés biztosítása céljából a gömbtükrök távolságát biztosító szerkezet kis hőtágulási együtthatójú anyagból, előnyösen invarból, vagy kvarcból készül. Egy példaképem számítás az optikai fázistoló hőokozta változásaira megmutatja ennek jelentőségét: a fázistoló teljes hőtágulását a AL = L—AT. a képlet adja, ahol L a fázistoló teljes hossza, AT a maximális hőmérsékletkülönbség, a a hőtágulási együttható. Feltételezve, hogy L = 5000 mm, AT = 100 °C és a = 12.10-7 /°C, akkor a fázistoló teljes hőtágulása : AL = 0,6 mm. Ha a szerkezet acélból volna, ahol a = 11.10~6 /°C, a teljes hőtágulás 5,5 mm-t tenne ki. 5. Különösen célszerű, ha az optikai fázistolót laser fényhez alkalmazzuk. Itt ugyanis a fényforrás kis nyalábátmérője és nyalábszöge a fázistoló méreteinek további csökkentését teszi telhetővé, másrészt kis veszteségű, dielektromos tükrök alkalmazására nyílik lehetőség, ami a fázistoló optikai veszteségeit csökkenti. •6. Az 1. pontban említett homorú gömbtükrök optikai tengelye célszerűen azonos; a tükrök görbületi sugarai és a legelső beeső fénysugár beesési szöge (becsatolási szög) — egyébként ismert módon — úgy választandó meg. hogy a két tükör között kissé ferdén ide-oda verődő sugárnyalábok középvonalainak döféspontjai a gömbtükrök felületeivel egy-egy körön helyezkedjenek el. A körök sugara ismert módszerekkel számítható és úgy választandó meg, hogy az optikai fázistoló teljes hosszának és a két gömtotükör közötti (ferde) úthossznak hányadosából adódó visszaverődések száma, amely az egy-egy gömbtükörre eső összes sugárnyalábok szamának kétszerese, 'kisebb legyen, mint az említett kör kétszeres kerületének és a legnagyobb sugárnyaláb átmérőjének hányadosa. E feltétel betartása esetén két, egy tükörre eső, szomszédos sugárnyalábból származó fényfolt az egyes tükrök felületén különálló marad. A találmány szerinti qptiikai fázistolót példaképeni kiviteli alak kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az optikai fázistoló lényeges alkatrészei: az 5 egymásfelé fordított, azonos optikai tengelyű, homorú 1 és 2 gömbtükör, egy becsatoló 3 síktükör és 4, 5, 6 és 7 kicsatoló síktükrök, a 8 tengelyrendszer, amely biztosítja egyrészt az egyes tükrök tartós ötsszeszabályozottságáit, másrészt, 10 hogy az 1 és 2 gömbtükrök, valamint a 4 és 5 síktükrök az első kettő optikai tengelye körül együtt, meghatározott középponti szögékkel elfordulhassanak, miközben a körosztással ellátott 9 forgatógomb egy index előtt az elfordulás mér-15 tekét kijelzi, továbbá azt, hogy 6, 7 sík tükrök, ugyancsak együtt, tengelyirányú haladó mozgást végezzenek, miközben a 10 forgatógomb egy beépített számlálómű révén a 6 és 7 síktükör elmozdulását méri és kijelzi. 20 A fázistoló kis hőtágulási tényezőjű anyagból készült 11 tartószerkezete biztosítja az 1 és 2 gömbtükör távolságát. Az optikai fázistoló működése a következő: A becsatolási feltételeknek a 6. pontban emlí-25 tett megválasztása következtében a fény az 1 és 2 gömbtükrök között úgy verődik ide-oda, hogy a tükrökön látható fényfaltok egy R sugarú körön helyezkednek el egymás után, amíg a kicsatoló 4 síktükörihöz nem érnék. Ez a síktükör a 30 fényt a szerkezet tengelyében elhelyezett 5 síktükörre irányítja, ahonnan az a 10 forgatógomb által mikrométercrsóval mozgatott 6 és 7 síktükrökre kerül és végül a tengellyel párhuzamosan elhagyja a fázistolót. A fény útját a vázlatos „= rajzon nyilak jelzik. Az optikai út hosszát először durván, a 9 forgatógomb segítségével állítjuk be. A 9 forgatógombnak egy rugós csappantyú önmagában is.. mert módon határozott helyzeiteket biztosíthat. Ez oly módon valósul meg, hogy a 9 forgatógomb által forgatott kicsatoló 4 síktükör a beállítástól függő helyzetbe kerül. Mivel a 3 síktükrön becsatolt fénysugár az 1 és 2 gömbtükrök között csak annyiszor verődhet ide-oda, ameddig a 4 síktükörhöz nem ér, ezért a fény által megtelhető úthosszak száma a 4 tükör helyzetétől, vagyis a 9 forgatógomb állásától függ. Az úthossz finomállítása a 6 és 7 síktükröket folyamatosan mozgatni tudó 10 forgatógomb segítségével történik. A beállított optikai út hossza a 9 és 10 forgatógombokon leolvasott résztávolságok összegéből adódik. 55 Szabadalmi igénypontok 1. Optikai fázistoló, két modulált fényjel fáziskülönbségének, vagy egy modulált fényjelből 60 képzett, elektromos jel és egy másik modulált elektromos jel Mzisikülőnbségének ugrásszerűen és részben folyamatosan, mérhető módon, változtatható optikai úthosszak beiktatása útján 65 történő megváltoztatására, az2jal jellemezve, 2
