Лазерное интерферометрическое устройство для определения нелинейности показателя преломления оптических сред

(50 4 С О 1 И 21/45 ЕНИ ЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики(56) Альтшулер Г.В. и др. Прямое из - мерение компонент тензора нелинейной оптической восприимчивости, определяющих нелинейность показателя преломления оптических материалов, - Письма в ЖТФ, 1977, вып. 11, т. 3, с. 523.Зыков Л.И. и др. Определение изме- нения показателя, преломления активной среды оптического квантового генератора на длине волны его излучения, - Квантовая электроника, 1975, т. 2, В 1, с. 123.(54) ЛАЗЕРНОУСТРОЙСТВО ДЛЯНОСТИ ПОКАЗА СКИХ СРЕД(57) Изобретение относится к технике измерений физических свойств веществ и может быть использовано в оп-.тической промышленности для аттестации оптических сред по коэффициенту нелинейности показателя преломления. С целью повышения чувствительности интерферометра путем повышенияконтраста формируемой в нем интерференционной картины перед каждым отражателем перпендикулярно оптической .оси установлен полупрозрачный делитель на расстоянии Г, определяемомиз соотношения 0 с /2, где с - скорость света,- длительность импульса излучения лазера. 1 ил. Е ИНТЕ РФЕ РОМЕ ТРИЧЕСКОЕОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОПТИЧЕ12574752ти показателя преломлениядыэтой среИзобретение относится к техникеизмерений физических свойств веществ и может быть использовано в оптической промышленности для аттестации оптических сред по коэффициенту нелинейности показателя преломления.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства путем увеличения контраста интерференционнойкартины,На чертеже изображена оптическая схема устройства,На схеме обозначены лазер 1, полупрозрачное зеркало 2, полунрозрачные делители 3 и 4, отражатели 5и б, фотоприемник 7 и исследуемыйобразец 8.Отражатели и делители могут бытьвыполнены в виде лазерных зеркал, фотоприемник - в ниде скоростного фоторегистратора типа "АГАТ-СФ", лазер -в виде генератора ультракоротких све.товых импульсов типа ЛИ-С 801. 25Устройство работает следующим образом,Исследуемый образец 8 устанавливают между полупрозрачным зеркалом 2 иЭО полупрозрачным делителем 3, оптически связанным с лазером 1. Мощный импульс излучения ультракороткой длительности направляют на полупрозрачное зеркало 2. После отражения от него световой импульс падает на полупрозрачный делитель 3 и частично отражается; другая часть импульса падает на отражатель 5. Отраженные от делителя и отражателя различающиеся по интенсивности импульсы направляют в исследуемый образец по одному и тому же оптическому пути. При прохождении образца фаэовые фронты разделенных во времени световых пучков получают нелинейный набег, определяемый интенсивностью импульса и нелинейным показателем преломления оптической среды. После отражения от второго полупрозрачного делителя 4 и второго отражателя б разделенные световые импульсы совмещаются. Между ними возникает интерференция, картина которой регистрируется фотоприемником 7, По изгибу интерференционных полос, возникающему в результате различия нели- Ы нейных набегов фаз световых импуль.сов при их прохождении исследуемой оптической среды, судят о нелинейносУстройство представляет собой двухлучевой интерферометр с фотоприемником для регистрации интерференционной картины, обеспечивающий совмещение оптических трактов интерфериру ющих световых пучков. При этом устраняется снижение контраста интерференционной картины. Контраст интерференционной картины двух световых пучков можно определить по формулег Г;т,сов (иг,-и)Т+ Т где 7 - контраст;1 1 г - интенсивности световых пучков;Ч Ч - набеги Фазы, связанные сдифракцией и рассеянием света на оптических неоднородностях схемы,Равенство ь(,= Щ , а следовательно, и максимальный контраст получаемого изображения могут быть достигнуты лишь при совпадении оптическихтрактов интерферирующих световых пучков, так как при совмещении оптических трактов вносимые схемой фазовыеискажения световых пучков также совпадают. В известных лазерных интерферометрических устройствах, предназначенных главным образом для измерения,линейнооптических характеристик исследуемых образцов, повьппениеконтраста интерференционной картиныпутем пространственного совмещения в.устройстве оптических трактов интерферирующих световых пучков неосуществимо. В устройстве, предназначенномдля определения нелинейности преломления исследуемых оптических сред,требующего использования ультракоротких лазерных импульсов, допускаетсяпространственное совмещение интерферйрющих световых пучков при условии разведения их во времени.Установленные перпендикулярно опс фтической оси на расстоянии 2- 2 друг от друга оптически связанные свыходом лазерного источника полупрозрачный делитель и отражатель представляют собой оптическую структуру,после прохождения которой падающий,на нее световой импульс разделяетсяна два импульса в общем случае различной интенсивности, распространяюСоставитель С.ГолубеТехред Л.Сердюкова орректор М.Самборская Редакт гар аказ 4908/3 раж 778рственного комитета Сзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб писно ИИПИ Госу по делам 3035, Мос зводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 щиеся в пространстве по одному и тому же оптическому пути и сдвинутые во времени друг относительно другаДна величинус 5Посредством формирования в устройстве второй оптической структуры, состоящей также из установленных на расстоянии 0 друг от друга отража-. теля и полупрозрачного делителя, и 1 О ее оптической связи, например, через полупрозрачное зеркало с первой структурой достигается сведение интерферирующих световых импульсов во времени и локализация на входе фото приемника картины интерференции, контраст которой по сравнению с прототипом повышен. формула изобретения 20 Лазерное интерферометрическое устройство для определения нелинейности показателя преломления оптичес- ккрм аред, содержащее полупрозрачное 25 475 4зеркало, размещенное между двумя оптически связанными отражателями, установленными перпендикулярно оптической оси, один из которых через полупрозрачное зеркало оптически связан с выходом лазера, а другой через полупрозрачное зеркало оптически связан с входом фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства путем повышения контраста интерференционной картины, в него дополнительно введены два полупрозрачных делителя, каждый из которых установлен между полупрозрачным зер-.: калом и отражателем перпендикулярно оптической оси на расстоянии 2 от ограничителя, определяемом из соотношения: где с - скорость света;- длительность импульса излучения лазера.