Способ измерения диаметра лазерного пучка

)9) ЯО51) 5 Ю 5 50 ЕТЕНИ ОП Т феры я ный диф рного и ная НТК еское 1982,оптики ровтре йЯ ДИАМЕТРА ЛА"к областиности к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗ РСКОМУ СВИДЕТ(71), Институт оптики атмосСО АН СССР(56) Кремер А.А. Отражателракционный ответвитель лазлучения - Четвертая Всесою. (57) Изобретение относитсятехнической физики, в част измерению геометрических параметровоптического излучепюя. Цель изобретения " повышение точности дистанционного измерения диаметра лазерного пучка произвольной мощности с произвольным распределением ее по сечению. Сущность изобретения заключается в том, что в измеряемом пучке формируется дифракционная оптическая решетка, создаваемая акустической волной, а рассеянное ею излучение принимается фотоприемником, затем в дифрагированном поле регистрируются двасоседних первичных максимума и оп едепяется число вторичных максимумБ мекду ними, а об искомом парамесудят по формуле дяИЯ, где Л - длинаволны звука, 1 ил.1358539 гвторичных максимумов, Чтобы первичныемаксимумы це влияли ца результат измерения диаметра пучка, сигнал с блока 5 вьделения вторичных максимумовпроходит через блок 8 антисовпадений,ца управляющий вход которого подаетсясигнал с блока 6 вьделения первичного максимума. Таким образом, в импульсной последовательности, посту 10пающей на вход блока 9 измерения ди"аметра пучка й, присутствует толькоколичество И импульсов, обусловленное наличием вторичных максимумов вдифракционной картине, в соответствии15с формулой Й=Щ, где 3 - длина волны 1 звука.Блок 9,измерения диаметра пучкаподсчитывает число импульсов эа время, равное длительности вывода стро 20ки полного размера изображения дифракционной картины), и масштабиру" ет с учетом параметров дифракционнойкартины, в том числе размера акустической дифракционной решетки и длиныакустической волны. Одновременно затот же период времени блок 7 измерения интенсивности вычисляет интенсивность излучения исследуемого мощного пучка. 1Изобретение относится к областитехнической физики, а именно к изме"рецию параметров лазерного излученияоптического и инфракрасного диапазонов, и может быть использовано длядистанционного определения диаметралазерного пучка любой мощности с произвольным распределением ее. по сечению.Цель изобретения - повышение точности измерения диаметра лазерногопучка,На чертеже приведена фуцкциональцая схема устройства, реализующегоспособ,Устройство состоит иэ генератораакустических колебаний, мцогоэлементного фотоприемника,2,блока 3 формирования сигналов управления фотоприемником, блока 4 обработки сигналовблока 5 вьделения вторичных максимумов, блока 6 вьделеция первичных ма 1симумов, блока 7 измерения интенсивности пучка, блока 8 антисовпаденийц блока 9 измерения диаметра пучкаСпособ реализуетсл следующим образом. Часть излучения исследуемого1лазерного пучка, дифрагируя ца аку-стической дифракционцой решетке, созданной перепадами плотности средыраспространения под воздействием акустической волны генератора 1, направляется ца многоэлементный фотоприемник 2. Дифракционцая картина, спроек- .тированная на фоточувствительную поверхность микроэлементного фотоприемника 2, например, типа линейнойматричной структуры, преобразуетсяим в видеосигнал, Огибающая видеосигнала описывает пространственное распределение интенсивности в дцфракцион-ной картине в сечении многоэлементного фотоприемника 2. Преобразованиеоптической дифракцнонной картины ипоследующий вывод массива злемецтарных отсчетов происходят под воздействием набора сформированных в блоке4 обработки сигнала постоянных и импульсных сигналов управления работоймногоэлементного фотоприемника 2. 50Видеосигнал очищается путем фильтрации от шумов и высших гармоник дифракциоццой картины в блоке 4 обработ.ки сигнала. Сигнал с блока 4 абра"ботки содержит компоненты, характериэующие положение, амплитуду и числопервичных и вторичных максимумов дифракцнонной картины. Их разделяютблоки 6 и 5 вьделеция первичных и Способ позволяет повысить точность измерения диаметра пучка за счет того, что интенсивность дифракционных, максимумов пропорциональна мощности оптического излучения, а число вто" ричцых максимумов не зависит от мощности измеряемого излучения и поэтому точность определения диаметра пучка одинакова для маломощного и мощного пучков оптического излучения. Напримерф при сЪ 10 мф10 Зм (что обеспечивает дискретность измерения диаметра пучка й в 1 Е), длине волны 10,6 мкм и мощности излучения 10 Вт интенсивность вторичных максимумов достигает 10 фВт, что является надежно измеряемой величиной. ф о р м у л. а и з о б р е т е н и я Способ измерения диаметра лазерного пучка, заключающийся в формировании в измеряемом пучке оптической дцфракционной решетки, создаваемой акустической волной, и регистрации дифрагироваццого на цей излучения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,1358539 оставитель С.Сополовехред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско дактор Б.федот Подписноевенного комитета СССРтений и открытий5, Раушскаянаб д. 4/5 Заказ 1959 роизводстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4 с целью повыаения точности измерений, регистрируют в дийрагированном излу чении два соседних первичных максимума и количество И вторичных максиму-5 ТиражВ 11 ИИПИ Государспо делам изобр113035, Москва, Жмов между ними, а искомый диаметр Йопределяют по ФормулеА=И Лгде 3 - длина волны звука.