Устройство для определения кривизны фазового фронта пучка излучения

/00 Ый НОМИТЕТ СССЩТЕНИй И ОТНГЫтий ГОСУДАРСТВЕННПО ДЕЛАМ ИЗ ТОР СНО(72) А.Б.Катрич, В.М,Кузьмичев,А,В.Ху дашин, Е.П.Глотов и Н,Н,Сажина (71) Харьковский ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им.А.М.Горького(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 575917, кл. С О . 1/00, 1979,2, С,З,Мш, И.М.Ягееп,Меазогешеп ой сне 1 ешрога 1 апд Зра 11 а 1 роюег д 1 згг 1.ЬцС 1 оп оГ а пппб - рочег СО 1 азег Ьеаш "ОрГ 1 са 1 апд 1.азег Тесйпо 1 оцп" т.4, В 3,1982, р,49-153 (прототип). 7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРНЫ ФАЗОВОГО ФРОНТА ПУЧсодержащее оптическдинатно-чувствительнель излучения, о т лс я тем, что, с цельнструкции устройстваоцесса измерения, чу 4)(ИВИЗ ДЕЛЕНИЯКА ИЗЛУсисте ы преобраи чаюупроще ускорествительат е е я к ния прные элного у в ст вителения выпол ементы координатнореобразователя излу виде приемников л расположенных на оси стемы так, что ось ейного еныипа,оптичес- птической и с вст вите ация сопересекает ч ты, а ик ориен авлением прохоточку пересеч о геликоида, о с осью оптиче истемь лемен те укаящеи через бразу с н ющей сов ния ан ро ь к кой прям меще истемы ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1122Изобретение относится к измерительной технике.и может быть использовано для определения кривизны Фазового фронта пучков излучения, втом числе лазерного, 5Известно устройство для измерения кривизны фазового фронта пучкалазера, содержащее экран с двумяотверстиями и преобразователь излучения, расположенный эа экраном,Экран перемещается поперек пучка, ипо полученной от различных участковпучка интерференционной картине определяется распределение фазы по сечению пучка и кривизны его фазовогоФронта; 1,Недостатком данного устройстваявляется продолжительность процессаизмерения,Кроме того с помощью данного 20устройства производится дискретноеизмерение Фазового распределенияс шагом, равным расстоянию междуотверстиями, что снижает его точность, 25Наиболее близким к изобретениюпо техническол сущности и достигнутому результату является устройстводля определения пространственногораспределения интенсивности пучкаизлучения, содержащее оптическую систему и координатно-чувствительныйпреобразователь излученияПреобразователь перемещают вдоль оси оптической системы, и по измеренному вблизи 35фокусу осевому профилю интенсивностиизлучения можно определить кривизну фазового фронта пучка иэлучения 12,Недостатками известного устройства являются сложность конструкции 40иэ-за наличия механически движущихсячастеи и продолжительность процессаизмерения, что делает устройствонепригодным для проведения измерений при импульсном режиме работы источника,Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и, уско.рение процесса измерений.Указанная цель достигается тем, 50что в устройстве содержащем оптическую систему и координатно-чувствительный преобразователь излучения,чувствительные элементы координатночувствительного преобразователя иэлу чения выполнены в.виде приемниковлинейного типа, расположенных на осиоптической системы так, что ось оп 895 2тической системы пересекает чувствительные элементы, а их ориентациясовпадает с направлением проходящейчерез указанную точку пересеченияобразующей прямого геликоида, ось которого совмещена с осью оптическойсистемы.На Фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройстЪа; на фиг.2 - видкоординатно-чувствительного преобразователя вдоль оптической оси,Устройство состоит из оптическойсистемы 1 (на фиг. 1 изображена ввиде собирающей линзы с Фокусным расстоянием Р) и координатно-чувствительного преобразователя 2 излучения, чувствительные элементы 3 которого вытянуты вдоль производящихпрямых вийтовой поверхности, а осьвинтовой поверхности совмещена сосью оптической системы и пересекаетэлементы преобразователя (фиг,2).Вкачестве приемников линейного типаиспользуют микропроволочные барометры.Устройство работает следующим образом,Пучок излучения, кривизну которого необходимо измерить, фокусируетсяс помощью оптической системы,Радиус1кривизны пучка К связан с расстоянием 6 между Фокусом системы и точкой,в которой диаметр пучка минимален,следующей зависимостью: Разрешив это уравнение относительно К.получим(Г+а) РЬДля определения координаты точки, в которой диаметр пучка излучения минимален, используется то, что интенсивность излучения И обратно пропорциональна квадрату диаметра пучка О.Полная мощность (энергия) излучения Р , попавшая на и-й чувствительб фный элемент, будет при этом равнаР щ ЧР "ййгде Й - поперечный размер чувствительного элемента.Таким образом, наименьшему диаметру пучка иэлучения будет соответствовать максимальный сигнал с чувствиПодписное тета ССС ытнй ая наб.д.4/ ффП т", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 л тельного элемента. Значение Ь равно расстоянию между элементом, располо" женным,в фокусе оптической системы и элементом, сигнал с которого максимален. 5Для повышения точности измерений размер Й чувствительных элементов должен быть значительно меньше мини" мального диаметра сфокусированного пучка. Это достигается применением приемников линейного типа, например микропроволочных борометров.Угол О между соседними элементами определяется допустимой погрешностью за счет взаимного затенения.15По сравнению с известными предлагаемое изобретение имеет более простую конструкцию и позволяет производить измерения более оперативно, так как с помощью координатно-чувствитель 0 Тираж 822ИИПИ Государственного клам изобретений и о, Москва, Ж, Рауш ного преобразоьателя излучения необходимая информация для определения радиуса кривизны получается одновременно, без его сканирования и перемещения преобразователя вдоль оси 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.