Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет

Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет

Реферат

Изобретение относится к области оптики, а именно к способам визуализации лазерного излучения в ближнем ИК-диапазоне спектра (1800-2150 нм) в видимый спектральный диапазон (635-670 нм) и может быть использовано в лазерной технике.

Известен способ получения видимого света, заключающейся в облучении антистоксового люминофора инфракрасным излучением. Облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 940-1030 нм, а в качестве антистоксового люминофора берут неорганический материал со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения (RU 2313157, H01L 33/00, опубл. 20.12.2007).

Недостатком известного способа является невозможность визуализации ИК-излучения в спектральном диапазоне выше 1030 нм.

Технический результат заключается в создании простого и безынерционного способа визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см до 340 кВт/см и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет путем облучения образца инфракрасным излучением, облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 1800-2150 нм, а в качестве образца берут порошок из размолотого монокристалла CaF₂:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, который наносят с помощью связующего на плоскую поверхность, отражающую двухмикронное ИК-излучение.

Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон (635-670 нм) заключается в облучении лазерным двухмикронным излучением экрана, состоящего из подложки, выполненной из материала, который отражает излучение этого спектрального диапазона. На подложку с помощью связующего (которым может являться силикатный клей) нанесен порошок из размолотого монокристалла CaF₂:Но.

Предложено использовать явление взаимодействия возбужденных ионов Но³⁺ в монокристаллах CaF₂:Но для визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон, используемых для преобразования в видимый свет излучения в спектральном диапазоне 0,9-1,5 мкм. Спектр люминесценции монокристаллов CaF₂:Но, обусловленный переходом ⁵F₅→⁵I₈ ионов Но³⁺ в спектральном диапазоне (635-670) при возбуждении лазером на кристалле YLiF₄:Tm представлен на фиг.1.

Способ осуществляют следующим образом. Слой порошка из монокристалла CaF₂:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, наносят с помощью связующего на любую отражающую двухмикронное ИК-излучение плоскую поверхность, которая освещается излучением лазера, соответствующем спектральному диапазону 1800-2150 нм. При этом в области лазерного облучения наблюдается пятно красного цвета (635-670 нм).

Пример. Для иллюстрации способа был создан транспарант, состоящий из подложки размером 2×4 см, выполненной из алюминия, на который с помощью связующего, например силикатного клея, нанесен порошок из монокристалла CaF₂:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения.. Транспарант освещался излучением лазера на кристалле YLiF₄:Tm с длиной волны 1920-1930 нм. На экране появлялось пятно красного цвета. При этом способ позволяет наблюдать без разрушения экрана плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см² до 340 кВт/см².

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет создать простой, безынерционный способ визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см² до 340 кВт/см² и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.

Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет путем облучения образца инфракрасным излучением, отличающийся тем, что облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 1800-2150 нм, а в качестве образца берут порошок из размолотого монокристалла CaF₂:Ho со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, который наносят с помощью связующего на плоскую поверхность, отражающую двухмикронное ИК-излучение.