Способ измерения коэффициента нелинейности показателя преломления оптических сред

СОЮЗ СОВЕТСКИ ЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИН 09) О 01 М 21/41 м,лашенко точной Прям нели вости каза тернлов в 1 1, с. 523 2. Авторс В 680419, кл (прототип),о СССР1976 е свиде6010 льст атель пре с выравне и пока я сред казате де ломлеными ями прело ИЯ КОЗффИЗАТЕЛЯРЕД, вкл оного по нсивностицы раздела пения; - интенсивность отраженного о раздела,с - угол падения злучения,границы ю злученидела. на границу ра УДАРСТЕЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИ ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Альтшулер Г.Б. и др.измерение компонент тензоранейной оптической восприимчопределяющих нелинейность пля преломления оптических мПисьма в ЖТФ, 1977, т.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕН ЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНОСТИ ПОКА ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ С чающий формирование све тока, измерение его инт облучение им граниисследуемой нелинейности и линейной сред и определение коэффициентанелинейности показателя преломления, о т л и ч а ю щ и й с я течто, с целью повышения точностиизмерений, выравнивают линейные показатели преломления линейной иисследуемой нелинейной сред, изме.ряют интенсивность излучения, отраженного от границы раздела, а коэффициент нелинейности показателяпреломления п исследуемой средыопределяют по формулеп соь у5 б 15 Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измерениянелинейности и показателя преломления оптических сред, включающемуформирование светового потока, изме" 50рение его интенсивности 3 5 , облучение им границы раздела исследуемой нелинейной и линейной сред,и определение нелинейности показателя преломления, выравнивают линейные показатели преломления линейнойи исследуемой нелинейной сред,измеряют интенсивность излучения,Изобретение относится к технике измерения физических свойств вещества и может быть использовано в оптической промышленности для аттес тации оптических сред по коэффициенту нелинейности показателя преломления (КНПП).Известен прямой интерференционный способ измерения коэффициента нелинейности показателя преломления оптических сред, основанный на регистрации искажений фазового фронта зондирующего излучения, проходящего через область созданного мощным лазерным излучением нелинейного изменения показателя преломления 1 .Основным недостатком данного способа является высокая трудоемкость измерений, связанная со сложностью получения и обработки экспериментальных данных.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, включающий формирование светового потока, измерение его интенсивности, облучение им границы разде ла исследуемой нелинейной и линейной сред и определении коэффициента нелинейности показателя преломления под углом полного внутреннего отражения, а коэффициент нелинейности показателя преломления среды определяют по доле энергии излучения, прошедший через область нарушенного полного внутреннего отражения.Основным недостатком известного способа является низкая точность измерений, связанная с погрешностью установки угла полного внутреннего отражения и погрешностью, определяемой неконтролируемой расходимостью излучения, падающего на границу раздела. 1122937 2отраженного от границы раздела,а коэффициент нелинейности показателя преломления О исследуемой средыопределяют по формулеФ 30"о - линейный показатель преломления граничащих сред;3 - интенсивность излучения,отраженного от границы раздела;9 - угол падения излучения награницу раздела.В известном способе основным фактором, снижающим точность измерений,является погрешность установки углаполного внутреннего отражения вусловиях отсутствия контроля расходимости излучения, падающего,награницу раздела. Оптические неоднородности измерительной схемы случайным образом искажают фазовый фронтизлучения и контроль его расходимости при этом становится практически неосуществимым. Предлагаетсяустранить погрешность измерений,связанную с неопределенностью расходимости мощного излучения на границераздела линейной и нелинейной исследуемой сред, путем выравниваниялинейных показателей преломленияэтих сред. При равенстве линейныхпоказателей преломления граничающихсредизлучение любой поляризациине испытывает отражения от границыраздела, т.е. наступает полное еепросветление. Нелинейное изменениепоказателя преломления исследуемойсреды, вызванное прохождением черезнее мощного светового излучения,нарушает полное просветление границыраздела. По доле энергии излучения,отраженного от области нарушенногополного просветления, в соответствиис формулой (1) определяют КНПП исследуемой среды. Выражение (1) вытекает при решении волнового уравнения на границе раздела двух средс учетом нелинейности показателяпреломления одной из сред.При неполном выравнивании линейных показателей преломления граничащих сред значение энергии излучения, несущее информацию о нелинейности исследуемого образца, зависит от неконтролируемой расходимос1122937 Составитель С.ГолубейТехред А,Бабинец Корректор М.Максимишинец Редактор В.Иванова Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, МоскваЖ, Раушская, наб., д. 4/5 Заказ 8129/35 Филиал ППП "Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти излучения. Поэтому повышениеточности измерений в этом случае недостигается.Выравнивание линейных показателейпреломления граничащих сред можетбыть осуществлено путем изменениялинейного показателя преломлениялинейной среды любым известным способом, например изменением температуры линейной среды, изменением давления и т.д.Нечувствительность предлагаемогоспособа к расходимости используемо го мощного излучения позволяет существенно повысить точность измерений,На чертеже изображена схема,реализующая способ.На схеме представлен источник 1мощного излучения, делительная пластина 2, фотоприемники 3 и 4, линейная среда 5, термостат 6 и исследуемый образец 7. 4РМощное световое излучение отисточника 1 направляют на делительную пластину 2, Часть излучения на- правляется на фотоприемник 3, другая часть - на границу раздела Линейной и исследуемой сред. Изменяятемпературу линейной среды 5 с помощью термостата 6, выравниваютлинейные показатели преломления гра ничащих сред. Излучение,отраженное от поверхности испытуемого образца 7, подадает на фотоприемник 4,По величинам сигналов с фотоприемни"ков 3 и 4 судят об интенсивности 1 излучения, падающего на границу раздела и отраженного от нее. КНПП исследуемой среды рассчитывают по формуле (1). 20 Таким образом, предлагаемый способ измерения КНПП оптической среды обладает по сравнению с известными более высокой точностью измерений.