Устройство для определения кривизны фазового фронта пучка излучения

Устройство для определения кривизны фазового фронта пучка излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ ФАЗОВОГО ФРОНТА ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ , содержащее оптическую систему и координатно-чувствительный преобразователь излучения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и ускорения процесса измерения , чувствительные элементы координатно-чувствительного преобразователя излучения выполнены в виде приемников линейного типа, расположенных на оси оптической системы так, что ось оптической системы пересекает чувствительные элементы, а их ориентация совпадает с направлением проходящей через указанную точку пересечения образующей прямого геликоида , ось которого совмещена с осью оптической системы.

09) (!1!

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зви G 01 J 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II

°

° °

° в

Фиг.1,(21) 36 10180/18-25 (22) 24.06.83 (46) 07.11.84.Бюл.!! 4! (72) А.Б.Катрич, В.М,Кузьмичев,А.В. Худошин, Е.П.Глотов и Н.Н.Сажина (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им.А.М.Горького (53) 535.24 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 575917, кл. G О! J 1/00, 1979.

2. G.S.Lim, W.M.Steen.Measurement

of the temporal and Spatial power

distribution of à hing — power CO

laser ЬЖы» "Îptical and Laser Technologu" т.4, В 3,1982, р.!49-153 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕХП:НИЯ

КРИВИЗНЫ ФАЗОВОГО ФРОНТА ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее оптическую систему и координатно-чувствительный преобразователь излучения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и ускорения процесса измерения, чувствительные элементы координатно-чувствительного преобразователя излучения выполнены в виде приемников линейного типа, расположенных на оси оптической системы так, что ось оптической системы пересекает чувствительные элементы, а их ориентация совпадает с направлением проходящей через ука- Е занную точку пересечения образующей прямого геликоида, ось которого совмещена с осью оптической системы.

1 1122

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения кривизны Фазового Фронта пучков излучения, в том числе лазерного. 5

Известно устройство для измерения кривизны фазового фронта пучка лазера, содержащее экран с двумя отверстиями и преобразователь излучения, расположенный sa экраном.Эк- 10 ран перемещается поперек пучка, и по полученной от различных участков пучка интерференционной картине определяется распределение фазы по сечению пучка и кривизны- его Фазового

Фронта; (1), Недостатком данного устройства является продолжительность процесса измс-.рения, Кроме того с помощью данного 2О устройства производится дискретное измерение фазового распределения с шагом, равным расстоянию между отверстиями, что снижает его точность, 25

Наиболее близким к изобретению по техническол сущности и достигнутому результату является устройство для определения пространственного распределения интенсивности пучка излучения, содержащее оптическую систему и координатно-чувствительный преобразователь излучения„Преобразователь перемещают вдоль оси оптической системы, и по измеренному вблизи 35 фокусу осевому профилю интенсивности излучения можно определить кривизну фазового фронта пучка излучения (2).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции 4О иэ-за наличия механически движущихся частеи и продолжительность процесса измерения, что делает устройство непригодным для проведения измерений при импульсном режиме работы ис- 45 точника.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и, ускорение процесса измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве„ содержащем оптическую систему и координатно-чувстви тельный преобразователь излучения, чувствительные элементы координатночувствительного преобразователя иэлу-55 чения выполнены в.виде приемников

I линейного типа, расположенных на оси оптической системы так, что ось on895 2 тической системы пересекает чувствительные элементы, а их ориентация совпадает с направлением проходящей через указанную точку пересечения образующей прямого геликоида, ocb которого совмещена с осью оптической системы.

На Фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — вид координатно-чувствительного преобразователя вдоль оптической оси.

Устройство состоит из оптической системы 1 (на фиг. 1 изображена в виде собирающей линзы с фокусным расстоянием Р) н координатно-чувствительного преобразователя 2 излучения, чувствительные элементы 3 которого вытянуты вдоль производящих прямых вийтовой поверхности, а ось винтовой поверхности совмещена с осью оптической системы и пересекает элементы преобразователя (фиг.2).B качестве приемников линейного типа используют микропроволочные барометры.

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения, кривизну которого необходимо измерить, фокусируется с помощью оптической системы.Радиус

I кривизны пучка К связан с расстоянием Ь между фокусом системы и точкой, в которой диаметр пучка минимален, следующей зависимостью:

Разрешив это уравнение относительно R„ получим (Р+а) Р

Ь

Для определения координаты точки, в которой диаметр пучка излучения минимален, используется то, что интенсивность излучения W обратно пропорциональна квадрату диаметра пучка О.

Полная мощность (энергия) излучения Р, попавшая на п-й чувствительэ ный элемент, будет при этом равна

Р = W D""d

d где d - поперечный размер чувствительного элемента.

Таким образом, наименьшему диаметру пучка излучения будет соответствовать максимальный сигнал с чувстви1122895

Составитель С.Голубев

Техред.А.Ач

Корректор М.Леонтюк редактор Л.Лосева

Заказ 8127/33 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35 Раушская наб. д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 тельного элемента. Значение Д равно расстоянию между элементом, расположенным,в фокусе оптической системы и элементом, сигнал с которого максимален. 5

Для повышения точности измерений размер d чувствительных элементов должен быть значительно меньше мини" мального диаметра сфокусированного пучка. Это достигается применением приемников линейного типа, например микропроволочных борометров.Угол 9 между соседними элементами определяется допустимой погрешностью за счет взаимного затенения.

По сравнению с известными предлагаемое изобретение имеет более простую конструкцию и позволяет производить измерения более оперативно, так как с помощью координатно-чувствитель 0 ного преобразоьателя излучения необходимая информация для определения радиуса кривизны получается одновременно, без его сканирования и перемещения преобразователя вдоль осН пучка. По той же причине с помощью предлагаемого устройства можно определить радиус кривизны пучков им. пульсного излучения . Отсутствие движущихся частей повышает надежность устройства и упрощает его эксплуатацию.

Экономический эффект от примене-. ния предлагаемого изобретения связан с упрощением конструкции устройства и повышением оперативности измерений и зависит от области применения системы, в составе которой используется предлагаемое устройство.