Метрология и инфорМационно-изМерительные

Ключевые слова: измерение температуры, акустооптический преобразователь температуры, акустоопти- ческий перестраиваемый фильтр, оптический блок.

CALIBRATION OF THE ACOUSTO-OPTIC MONOCHROMATOR WITH ELECTRONIC CONTROL

The article describes the developed methodology for calibration of acousto-optic monochromator with electronic control. A block diagram of the optical block is described by its component parts. The developed monochromator with an electronic control consisting of acousto-optic tunable filter driver, connection cables and software. Presents the main technical characteristics of acousto-optical monochromator.
The proposed method for calibration of acousto-optic monochromator, utilizing a reference radiation source with known characteristics and a receiver of optical radiation with the purpose of establishing compliance with the set wavelength bandwidth of the monochromator the wavelength of the emitter.
A block diagram and photograph of the developed system for calibration of acousto-optic monochromator with electronic control. Describes the devices used in this calibration system, and given their specifications.
In result of experimental research obtained in calibration spectral resolution for a collimated beam, the value of the control frequency to the reference laser wavelength, diffraction efficiency.
The developed method of calibration of acousto-optic monochromator with electronic control, allows to reduce the total error by minimizing its systematic component, and also enables to reduce the time and complexity of the calibration.
Key words: temperature measurement, the acousto-optic temperature transducer, the acoustooptic tunable filter, algorithm, effective wavelength, optical unit.

В настоящее время среди различных методов построения устройств и систем различного назначе- ния все большее распространение получает модуль- ный принцип. Модульный принцип построения устройств и систем предполагает, что состав указан- ных средств состоит из блоков (модулей), обеспечи- вающих возможность их замены или изменения с целью совершенствования функционирования или адаптации к новым условиям. Под модулем понимают составную часть, имеющую законченные функцио- нальное назначение и конструкцию и снабженную элементами соединения и коммутации с другими модулями в изделии. Применение модульного прин- ципа построения позволяет повысить уровень унифи- кации, сократить трудоемкость проектирования и изготовления машины. Оптический блок акустоопти- ческого пирометра построен по модульному прин- ципу, при этом связь между составными частями устройства осуществляется посредством волоконно- оптического кабеля.
Для любого измерительного прибора важнейшей характеристикой является точность результатов осу- ществляемых им измерений. В этой связи важной представляется процедура калибровки прибора, кото- рая на методическом уровне определяет точность его работы. Реализация модульного принципа позволяет обеспечить проведение калибровки отдельных моду- лей устройства, в частности, оптико-электронного модуля оптического блока акустооптического пироме- тра с целью повышения точности измерения, чему и посвящена данная работа.
На рисунке 1 представлена структурная схема аку- стооптического пирометра, которая состоит из опти- ческого блока 1, содержащего последовательно соеди- ненные стеклянное окно, прозрачное в инфракрасном диапазоне 2, линзу 3, фокусирующую световой поток на входной торец волоконного световода 4, выходной торец которого соединен с акустооптическим моно- хроматором 5, выход которого соединен с входом измерительного блока 6, а выход управления измери- тельного блока связан с управляющим входом моно- хроматора.
Основным элементом акустооптического пироме- тра, определяющим качественные характеристики, является акустооптический монохроматор с электрон- ным управлением (МЭУ) (рисунок 2). Основными кон- структивными элементами монохроматора с электрон- ным управлением являются: входной оптический разъем монохроматора 1, акустооптический перестра- иваемый фильтр с входным и выходным поляризато- ром 2, выходной оптический разъем монохроматора 3, драйвер акустического сигнала 4, блок питания 5, соединительные кабели 6 (рисунок 2). Технические характеристики МЭУ представлены в таблице 1 [1–11]. МЭУ состоит из металлического корпуса, в кото- ром размещен фильтрующий элемент АОПФ (2), а также входной (1) и выходной поляризаторы (3)
(рисунок 3).
Способ калибровки акустооптического монохро- матора предполагает использование эталонного источника излучения с известными характеристиками и приемника оптического излучения с целью установ-