Внутрирезонаторный лазерный спектрометр

(5 ТОЕННЫ .ОМИТЕТТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМСССР ГОСУДА ПО ИЗОБ ПРИ ПФ ПИСАНИЕ ИЭОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Институт оптики атмосферы СОАН СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 537538, кл. С 01 .Т 3/42, 1975,Лукьяненко,С.Ф. и др, Внутрирезанаторная лазерная спектроскопия. Основы метода и применение. Новосибирск: Наука, 1985, с.72-73,(57) Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению, Целью изобретения является повышение спектрального разрешения присохранении чувствительности. При определенном угловомположении пластин 10, 15, установленных с возмож-ностью вращения вокруг оси, перпейдикулярной оптической оси резонаторов лазеров 1, 2, по сигналу от датчика 21 углового положения пластин осуществляется запуск лазеров 1, 2, В резонаторе лазера 1 установлена кювета 8 для исследуемого вещества, Лазер 2 выполнен кольцевым, причем его возвратным зеркалом является лазер 1 с кюветой 8, Лазер 2 через све-тоделитель 17 оптически сопряжен с анализирующим спектральным прибором 4, на выходе которого установлен фотоприемник 5. Управление поджигом лазеров 1, 2 осуществляется от устройства 3 синхронизации момента запуска. Прозрачные плоскопараллельные пластины 10, 15 имеют оси вращения, жестко связанные между собой, а толщины пластин пропорциональны длинам резо- Е наторов лазеров, в которых они установлены. Спектрометр используется для исследования близкорасположен- С, ных или перекрывающихся линий поглощения, а также в устройствах высоко- чувствительной гаэоаналитической аппаратуры. 1 ил. фДьИзобретение отцосптся и отцескому спектральному прцборостроецию,Цельо иэобретеццл лвллетсл повышение спектрального разрешения црц сохранении чуезствительцостц.а чертеже показана схема вйутрирезоцаторцого лазерного спектрометра (ВРЛС).Спектрометр содержит лазер 1 с О лццеццым резонатором, кольцевой лазер 2, устройство 3 синхронизации момента запуска, .аализцруюпий спектральный прибор А и фотоприемник 5. Лазер 1 образован зеркалами б, 7.5 Вцутри резонатора зеазерарасположены кювета 8 для исследуемого вещества, активный элемент 9 ц прозрачналплоскопараллельцая пластина 1 О. Зеркала 11, 12 и дифракциоцйая призма20 13 образуют резонатор кольцевого лазера 2, внутри которого расположены активный элемент 14 и прозрачная плоскопараллельцая пластина 15. Между лазерами 1, 2 установлены:регулируемый ослабитель 16 и светоделитель 17, Устройство 3 синхронизации момента запуска включает двухканальный генератор 18 импульсов с регулируемой временной задержкой между импульсами и блоки 19, 20 поджига, С пластиной 10 связан датчик 21 углового положения.Спектрометр работает следующимобразом,Пластины 10, 5 приводятся вовращение и ггри определенном цх угловом положении от датчика 21 поступает сигнал на запуск генератора 18 идалее - ца блоки 19, 20 поджига, откоторых происходит запуск лазеров1, 2. При многократном проходе излучения через кювету 8 для исследуемо"го вещества в спектре излучения лазераобразуются провалы,центры которых совпадаот с центрами линий поглощения . Через время, равное 0,5 мсот блока 20 поджига запускаетсякольцевой лазер 2 ц с этого момента50оба лазера гецерйруют вместе,Кольцевой лазер 2 с возвратнымзеркалом, в качестве которого н данном случае используетсл в целом широ.кополосный ВРЛС, генерирует в режименепрерывной перестройки частоты одЦОЙ ПРОДОЛЬЕ 01 МОДЫ С МГНОВЕЕОЙ ШИриной спектра, раяцсй "2 ИГц, Прццнжекцци цэ:уся лазерав реэоцатор кольцевого лазера 2 ц его временной развертке интенсивности иэлучецил с помощью фотогрцемцика 5 регцстрируютсл провалы, обусловленные поглощением спектральными линиями.Вместе с линиями поглощения регистрцруетсл модовая структура реэо - цатора лазера 1, которая ухудшает спектральное разрецецие. Для исключения этого нежелательного явления пластина 10 приводится в синхронное вращение с пластиной 15. Так как угловые положения пластин 1 О, 15 относительно оптической оси одинаковь а цх толщины пропорциональны длинам резонаторов лазеров 1, 2, то при синхронном вращении пластин 10, 15 оптические длины резонаторов изменяются со строго одинаковой скоростьо, В этом случае модовал структура лазера 1 це наблюдается и регистрируются только линии поглощения с разрешением, определяемым шириной спектра генерации кольцевого лазера 2, равной г 2 МГц.ВРЛС можно использовать для исследования слабых Спектров высоковозбужденных состояний, характериэуощихся близкорасположецными и перекрывающимися линиями поглощения, а также для разработки высокочувствительной газо аналитической аппаратуры.Формула .изобретенияВнутрирезонаторный лазерный спектрометр, содержащий оптически связанные лазер, в резонаторе которого размещены кювета для исследуемого вещества и первая прозрачная плоско- параллельная пластина, снабженная датчиком углового положения и установленная с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оптической оси резонатора и проходящей через ее центр параллельно граням, анализирующий спЕктральный прибор и фотоприемное устройство, а также устройство синхронизации молеета запуска, снабженное входом, соедицеццым с датчиком углового полОжения первой прозрачной плоскопараллельной пластины, и выходом, соединенным с лазером, о т л и ч а о щ и Й с л тем, Ч ГО, С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕЦИЯ СПЕКтРаЛЬЦОГО разрешецил цри сохранении чувствительности, сцектрометр доновгите. ьцг содежгг сгетбдеегцтег. ц ко 1,цел йЗаказ 45 бб Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д, 4/5Производственно-издатепьский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 лазер, в резонаторе которого размещена вторая прозрачная плоскопараллельная пластина, установленная своэможность вращения вокруг оси,перпендикулярной оптической оси резонатора кольцевого лазера и проходящейчерез ее центр параллельно граням,.устройство синхронизации момента запуска содержит дополнительный выход, 10кольцевой лазер оптически сопряженс лазером и анализирующим спектральным прибором через свстоцелитель,при этом оси вращения первой и второй прозрачных плоскопарвллельныхпластин жестко связаны между собой,толщины прозрачных плоскопараллепьных пластин пропорциональны длинамрезонаторов лазеров, в которых ониустановлены, дополнительный выходустройства синхронизации момента запуска соединен с кольцевым лазером,