Устройство для оценки длительности импульсов лазера

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ш 1 2253 ТЕНИЯ цы которых образуют торцы, закреплен- положены нормально истрирующей среды и определенном из яЫ,причем разности вух волокон, обраставляют последова- вале ути, входные то айбу, а выходцы ые попарно, ра к поверхности рег на расстоянии Ь, сооношения Ь - ИС оптических длин д зующих пару, пред тельность в интер ульсы. е м/э макс интервал х длител заданныи измеряемьностей;скорость ета вакууме;Э - внешнийволокна;о - угол распучка наволокна иаме одимос выходе ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМ,ФСВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ ЛАЗЕРА, содержащее расположенные по ходу светового луча оптические кандалы и регистрирующую среду, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью упрощения про цесса оценки и увеличения чувствительности, оптические каналы выполнены ввиде набора пар оптических волокон сзаданными разностями оптических длин1225341 25 2, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения динамического диапазонаустройства, перед упомянутыми оптическими каналами введен интерферометр фабри-Перо, за которым по ходуизлучения установлен объектив, в фокальной плоскости которого расположены входные торцы оптических волокон,входящих в набор и образующих шайбу,при этом число наборов Б соответстуетусловию (БВ ) = 1/К а расстояние к, между центрами упомянутых шайбсоставляета = 2 9 пР,Изобретение относится к областиизмерительной техники, в частности,к измерению временных параметров импульсов лазера.Цель изобретения - упрощение процесса оценки, увеличение чувствительности, а также расширение динамического диапазона устройства.На чертеже схематически изображено устройство для оценки длительности импульсов лазера.Устройство содержит несколько парволокон 1, входные торцы которых об"разуют шайбу 2, а выходные торцы закреплены попарно в плоскости пластины 3 перпендикулярно ей. Вблизипластины 3 находится регистрирующаясреда 4 (фотопленка или фотопластинка).Устройство может содержать также 20интерферометр фабри-Перо ИФП) 5 иобъектив 6, установленные перед входными торцами волокон. В фокальнойплоскости объектива, кроме шайбы 2,установлено еще несколько шайб (начертеже показана еще одна шайба 7,образованная входными торцами волокон. 1),Устройство для оценки длительности импульсов лазера работает следующим образом.Световой пучок лазера падает нашайбу 2 и разделяется волокнами 1на отдельные пучки. Пучки, вышедшие. где Б и В - отражающая способностьнаружных покрытий интерферометра ФабриПероК - динамический диапазон устройства;д - угол между отражающими поверхностями интерферометраФабри-Перо;Р - фокусное расстояние объектива;п - показатель преломления внутренней среды интерферометра. 2пары волокон, интенфериру т пр, условии 61 , с, где- длительность импульса, с - скорость света,.Ь 1, - разность оптических длин впаре волокон, Если д 1Юс, то импульс, пройдя по каждому из волокон пары, последовательно падает на регистрирующую среду и равномерно засвечивает ее. Относительная разность интенсивностей в интерференционноммаксимумеи минимуме а равЯмакс К минная - - - ф ---- где я - средняя6интенсивность характеризует степень перекрытия импульсов, при этом нетнеобходимости выравнивать распределение интенсивности по поперечномусечению пучка. При необходимости можно приближенно оценивать длительность, импульса, последовательностьвеличин Ь 1для разных пар волоконможно сделать геометрической (напримерь 1 ,./с = 2 пс, 4 пс, 8 пс, ит.д.) или арифметической (100 пс,200 пс, 300 пс и т.д.), набор из 10пар может перекрыть диапазон длитель"ностей в 3 порядка, Если порядок величины 6 предлагаемой длительностиизвестен, последовательность д 1, можно сделать более частой. Тогда по величинам -- - --- , измереннымЯдля каждой пары волокон, можно пост1225341 Составитель А. КургановРедактор О.Фельдман Техред М,Дидык Корректор М.Иароши Заказ 5907 Тираж 776 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 роить автокорреляционную функцию без пьедестала. Чувствительность измерения будет приблизительно на 2 порядка выше за счет низкого коэффициента преобразования излучения нелинейной средой, используемой при измерениях длительности импульсов методом двух- фотонной люминесценции и генерации второй гармоники, Кроме того, уст ройство не требует предварительной точной настройки или юстировки.При наличии интерферометра ФабриПеро устройство работает следующим об разом. 15Световой пучок лазера падает на ИФП 5 и размножается им, а затем фокусируется объективом 6 в его фокальной плоскости на шайбы 2,7 и т.д., расстояние между центрами которых вы брано. равным 29 пР, где Р - фокусное расстояние объектива 6, 9 - угол между отражающими поверхностями интерферометра 5. Каждый последующий пу- чок, вышедший из ИФП, ослаблен по 25 сравнению с предыдущим в В,В раз,где В,и В - отражающая способность наружных покрытий интерферометра 5. Каждый из наборов волокон оценивает длительность импульса, как указано вышее, З 0 при этом динамический диапазон устройства по интенсивности измеряемых импульсов расширяется до величины1К = в в в -тр, где Б - используемое(В В май35 число наборов. При В,=В=0,7 пучокпри каждом прохождении ослабляетсяпримерно в 2 раза, при установке вфокальной плоскости объектива 6 одиннадцати шайб с входными торцами диапазон устройства по интенсивности составляет 3 порядка (К = 2" = 1024),В этом случае максимальная чувствительность устройства понижается напорядок по сравнению с тем случаем,когда ИФП отсутствует, так как припервом прохождении ИФП световой пучокослабляется в (1-В) : 11 раз. Следовательно, если при оценке длительности импульса не хватает чувствительнос.ти устройства, из него следует удалить ИФП. Длительность импульсов лазера, которую можно оценить предлагаемым устройством практически не ограничена сверху: длительности с =1 пс соответствует разность длин волокон парыС сб 1 = -- "-20 см (где п 1 5 - покаиЭзатель преломления внутренней среды волокна),Минимальная длительность им" пульсаГ,которую можно оценить предлагаемым устройством, определяется точностью, с которой может быть выдержана разность длин двух волокон, Длительность=пс соответствует Ь 1= = 200 мкм, длительности же Г = 0,1 пс соответствует 61 = 20 мкм,