Измеритель поляризационных составляющих энергии и направления поляризации излучения оптического квантового генератора

: н чееееензМиг 11) 46042 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свез Советскиа Социалистических Республик(51) М. Кл. б 011 5/00 исоединением заяв 3) Приоритет Государстеенный комитетСсаета Министров СССРпо делам ноооретенийи открытий ликовано 15.02.75, Бюллетень6 3) УДК 536.521Дата опубликования описания 25.08.7В, М, Кузьмичев и Ю, М, Латынин арьковский ордена Трудового Красного Знамени осударственный университет им. А. М, Горького54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛЯРИЗАЦИОННЬ 1 Х СОСТАВЛЯЮЩНЕРГИИ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО ГЕНЕРАТОРА Х йную питан ометрическую дополнительждой решети Се и имом режиме ограяемых энергий за ницы длины про 0 те ается тем а исполь дост леме Изобретение относится к технике измерений поляризационных характеристик интенсивных потоков электромагнитного излучения квантовых генераторов оптического и инфракрасного диапазонов длин волн.Известны измерители поляризационных характеристик электромагнитного излучения, в которых используются металлические решетки с диаметром нитей меньше длины волны падающего излучения, а для индикации используются болометрические свойства проволочек.При таких диаметрах проволочек невозможно создать прибор с апертурой в несколько десятков сантиметров из-за низкой механической прочности.При измерении в импульснничен верхний уровень измерсчет малой теплоемкости едиволоки.Целью изобретения является создание измерителя поляризационных составляющих энергии и направления поляризации излучения оптического квантового генератора (азимута поляризации), который обладал бы большой входной апертурой и имел бы значительно более высокую плотность измеряемых энергий.Постав ль иг что в качестве э нт зуются две проволочные болометрические решетки с большим периодом по отношению к длине волны излучения, у которых металлические нити (проволочки) одной решетки перпендикулярны к нитям другой решетки, Каждая решетка имеет свой выход, и диаметр нитей значительно больше длины волны падающего излучения (нити решеток имеют круглое поперечное сечение).На чертеже представлена схема устройства.Она содержит дво болрешетку 1, источник ия Е,ные сопротивления Р 1 и Р к каке, переходные конденсаторы Спульсные вольтметры У, и У,.Металлические нити каждой решетки соединены последовательно и между собой электрического контакта не имеют. Материал ний обладает хорошим температурным коэффициентом сопротивления. Сопротивление каждой решетки значительно больше нагрузочных сопротивлений.Устройство работает следующим образом.Излучение импульсного оптического квантового генератора (ОКГ) проходит через решетку, и малая часть энергии пучка поглощается металлическими нитями решетки. Поглощаемая энергия приводит и нагреву нитей и изменению сопротивления каждой решетки.Учитывая выбранное соотношение сопротивлений, изменения сопротивлений болометров вызывают соответствующие изменения напряжений на них, которые регистрируют импульсными вольтметрами У и У.Если нити решеток имеют диаметр, значительно превышающий длину волны излучения, то поглощение излучения с направлением поляризации электрического поля, перпендикулярное оси нитей (р - составляющая), будет больше, чем для излучения с,направлением поляризации электрического поля, параллельное оси проволочек (з - составляющая), что вызывается различными зависимостями коэффициентов отражения от угла падения в пределах от 0 до а.Интегрирование поглощенной энергии по углам падения в указанных пределах происходит на цилиндрических поверхностях нитей.Зная поляризационные чувствительности решеток К и К, и измеряя импульсные напряжения, легко можно найти энергетические составляющие Е= и Е, и определить угол направления поляризации электрического поля.Для оптического и близкого инфракрасного диапазона необходимо брать проволочки диаметром 30 - 50 мкм, что,позволяет легко изготовить решетки с входной апертурой в несколько десятков сантиметров.Теплоемкость единицы длины проволочки увеличивается квадратично от ее диаметра, а поверхность, принимающая излучение, увеличивается от диаметра линейно. Так как температура нагрева обратно пропорциональна теплоемкости и прямо пропорциональна выделившейся энергии при импульсных измерениях, то критическая плотность оптической энергии, вызывающая плавление проволочки, линейно возрастает с увеличением диаметра проволочек.Взаимодействие оптического излучения про волочек с диаметром, значительно больше длины волны излучения, принципиально отличается от взаимодействия с проволочками, у которых .диаметр значительно меньше длины волны излучения. В первом случае чувствительность решетки к перпендикулярной состав ляющей больше, чем к параллельной, во втором, наоборот,Если необходимо измерить поляризационные энергетические составляющие и угол направления поляризации плоской электромаг нитной волны с равномерным распределениемплотности энергии, то можно использовать только две болометрические проволочки, расположенные перпендикулярно друг к другу и направлению распространения волны.15 Аналогичное устройство можно использовать для определения поляризационных характеристик непрерывного излучения ОКГ, соответственно изменив схему индикации.Решетка в устройстве необходима для из мерения пучков излучения ОКГ, где возможнонеравномерное распределение плотности энергии по поперечному сечению, пучка, а решетка выполняет функцию интегрирования в сечении пучка, что значительно уменьшает по грешность измерений. Предмет изобретенияИзмеритель поляризационных составляюЗ 0 щих энергии и направления поляризации излучения оптического квантового генератора, содержащий приемный элемент и схемы измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения верхнего предела уровня плотноЗ 5 сти измеряемых энергий, увеличения входнойапертуры, приемный элемент выполнен в виде двойной болометрической решетки из металлических нитей круглого сечения, радиус которых больше длины волны измеряемого излу чения, причем направления нитей одной ре.шетки ортогональны нитям другой решетки, и обе решетки включены в две идентичные и не.зависимые схемы измерения.Составитель В, АфонькинРедактор Е, Семанова Техред Е, Борисова Корректор О. ТюринаЗаказ 1855/6 Изд.1343 Тираж 740 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2