Устройство для измерения угловых флюктуаций оптического излучения

Устройство для измерения угловых флюктуаций оптического излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ш1 436987

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.05.71 (21) 1660084/26-25 с присоединением заявки ¹ (33) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 17.12.74 (51) М. Кл. G 01j 1/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 535 241 6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Кудряшов, И. Н. Матвеев и С. М. Пшеничников

B f)T1, (71) Заявитель альт и (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ФЛЮКТУАЦИЙ

ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Предлагаемое изобретение касается квантовой электроники и может быть использовано для измерений флюктуаций оптического излучения по углу, например при исследовании стабильности направления излучения непрерывных и импульсных ОКГ, при исследовании флюктуаций, вносимых средой (например атмосферой) в оптическое излучение и т. д.

Известно устройство для измерения угло- 10 вых флюктуаций оптического излучения, например прибор, состоящий из фокусирующей линзы, фотодетектора, располагаемого в фокальной плоскости линзы, усилителя и регистрирующего блока. Принцип действия при- 15 бора основан на зависимости амплитудного распределения мощности в фокальной плоскости линзы от угла прихода оптического излучения Р (Х, y) (где Х вЂ” координата точки фокальной плоскости относительно главного 20 фокуса, q> — угловые флюктуации оптического излучения относительно оптической оси линзы) .

В точке Х=ХО на склоне главного максимума функции Р(Х, cp) флюктуации p(t) преоб- 25 разуются в флюктуации мощности в соответдР ствии с соотношением Р = — л (/). При дт установке в этой точке-фотодетектора на его 30 выходе появится переменная составляющая, пропорциональная угловым флюктуациям.

В дальнейшем измерение угловых флюктуаций сводится к измерению И .

Однако известное устройство для измерения угловых флюктуаций оптического излучения характеризуется влиянием на результаты измерений распределения поля луча в плоскости, перпендикулярной его распространению.

Это вытекает из зависимости величины дР (Х,у)

Х=Х, от вида апертурной функции, ду поскольку Р (Х,

Фурье от этой функции; например, для равномерного и Гауссова распределений крутизны преобразований отличаются в 2 раза, т. е. погрешность достигает 100 .

Цель предлагаемого изобретения — исключить влияние распределения поля луча в плоскости, перпендикулярной направлению его распространения, на результаты измерений.

Это достигается тем, что перед фотодетектором установлен оптико-акустический преобразователь, состоящий из анизотропного оптико-акустического кристалла, двух электроакустических преобразователей с генераторами накачки, и поляроид.

Предлагаемое устройство состоит из следующих основных элементов и узлов: анизо436987

Подписное

Изд. № 118 Тираж 760

Заказ 3433/1

Типография, пр. Сапунова, 2 тропного оптико-акустического кристалла 1, двух электро-акустических преобразователей

2, двух генераторов 3 накачки, поляроида 4, фотодетектора 5, усилителя 6 и регистрирующего блока 7.

Измерение флюктуаций происходит следующим образом.

Оптическое излучение подается в оптикоакустический кристалл 1, где происходит его взаимодействие с акустической волной, возбуждаемой электроакустическими преобразователями, для накачки которых служат генераторы накачки. В результате взаимодействия происходит дифракция светового потока на акустических волнах. Мощность дифрагированной волны зависит от угла между оптической осью среды и направлением оптического излучения и определяется следующим выражением: где: P — мощность падающей волны, А— коэффициент, зависящий от параметров среды и акустической волны, ДЙ вЂ” вектор рассогласования относительно направления синхронизма, 1 — длина области взаимодействия. Величина вектора М связана с направлением прихода оптического излучения формулой

ДК КО.KI 2 где Йо, Йь Йз — волновые векторы ультразвуковой, падающей и дифрагированной волны, р — угол падения световой волны относительно оптической оси оптико-акустической среды.

Таким образом, взаимодействие акустической волны, падающей под углом гро и имеющей угловые флюктуации Acp(t), будет сопровождаться преобразованием угловых флюктуаций Лгр(1) в амплитудные флюктуации дифрагированной волны Pa(t) с коэффициентом, равным крутизне функции Р 1(гр) в точке г о, причем, этот. процесс не будет зависеть от распределения поля в падающем луче, Дифрагированная оптическая волна проходит через поляроид, осуществляющий селекцию дифрагированной волны от йадающей по поляризации, и детектируется фотодетектором, Переменная составляющая, пропорциональная амплитудным флюктуациям ди10 фрагированной волны, и, следовательно, угловым флюктуациям падающей волны, усиливается усилителем и подается на регистрирующий блок, который может быть или анализатором спектра, если необходимо изучать

)5 спектр флюктуаций, или коррелометром, если необходимо знать функцию корреляции, или амплитудным анализатором, если изучается закон распределения.

Предлагаемый процесс измерений дает возможность измерить угловые флюктуации оптического излучения в одной плоскости, совпадающей с оптической осью кристалла и направлением распространения акустической волны, В устройстве предусмотрено два акустических преобразователя, возбуждающих волны в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, что дает возможность измерить в соответствии с приведенной методикой величину вектора флюктуации.

ЗО

Предмет изобретения

Устройство для измерения угловых флюктуаций оптического излучения, содержащее

35 фотодетектор, усилитель и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния. распределения поля луча в плоскости, перпендикулярйой направлейию его распространейия, на результаты измере40 ний, перед фотодетектором установлен о11тико-акустический преобразователь, состоящий из анизотропного оптико-акустического кристалла, двух электро-акустичеСких преобразователей с генераторами накачки и поляроида.