Способ измерения оптических характеристик сред и параметров световых пучков

И Е ИЯ Севз СеветеииОцивнистюфмсинУаспубпик о 159839 ВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬСТВ 1) Дополнительное22) ЗаЯвлено 19.01.7 б) 2315401/18(51) л 1. Кл с прнсоедин 01 Н 21/4 м заявки М -Государственныд кон нте СССР по деяан нзобретеннй н открытнй(088. 8) 03.79. Бюллетень Рй Опубликовано Лата опубликования описания 250379(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕД И ПАРАМЕТРОВ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВт ния - повышение точе процесса измереасштабе времени. чениев колл 1Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к способам измерения оптических характеристик сред (показателя преломления, дисперсии) и параметров 5 световых пучков (углов расходимости) и т,д.Известен способ измерения оптических характеристик сред, состоящий в том, что световой пучок подают 10 на границу раздела двух сред 1).Однако по этому способу производят регистрацию с помощью фотоприемника всего светового пучка.Наиболее близким техническим 16 решением к предлагаемому изобретению является сгособ измерения оптических характеристик сред и параметров световыхпучков путем подачи светового пучка на границу раздела Ю двух сред (2.При таком способе наблюдается низкая точность измерения, а также сложность и длительность процесса измерений и необходимость последую- И щей математической обработки результатов измерений.Цель иэобретености и упрсщениния в реальном м ЗО Это достигается тем, что изменяюугол падения светового пучка награницу раздела с равномерной угловой скоростью, регистрируют с помощью фотоприемника поверхностные волны, распространяющиеся вдоль границы раздела, по которым судят обоптических характеристиках среди параметрах световых пучков.На фиг.1 представлена оптическаясхема рефрактометра, реализующегопредлагаемый способ; на фиг.2 условно показано распространение поверхностных световых волн при падениисветовых лучей на границу разделадвух прозрачных сред под критическим углом,Рефрактометр содержит двухчастотный лазер 1 (или Гейслеровские трубки), коллиматор .2, светофильтры 3,плоское зеркало 4, измеряемый образец 5, диафрагмы б и 7, фотоприемник 8, выход которого соединен череусилитель 9 с регистратором 10 временных интервалов.Рефрактометр работает следующимобразом,Лазер 1 генерирует световое иэлудвух длин волн, направляемоеиматор 2, который уменьшаетуглы расходимости пучка и увеличиваетего сечение. Светофильтры 3 используют в случае применения в качествеисточника излучения Гейслеровскихтрубок. Плосим зеркалом 4 дихроичный коллимированный световой пучокнаправляется в измеряемый образец 5. 5Преломленные и отраженные световыелучи поглощаются диафрагмами б и 7,а поверхностные волны достигаютфотоприемника 8, преобразуются вэлектрический ток и через усилитель 109 напРавляются в регистратор 10,временных интервалов.Предлагаемый способ позволяетпроизводить измерения ряда оптических характеристик в широком спектраль ном диапазоне в реальном масштабевремени и с высокой точностью. Способ основан на эффекте возникновения поверхностных волн, распространяющихся вдоль границы раздела прозрачных сред, когда, световые лучинаправляются из оптически болееплотной среды в оптически менее плотную под критическим углом падения,Поверхностные волны распространяются вдоль поверхности раздела сред+строго под критическим углом ( 1 )и обладают способностью постепенновновь входить под тем же критическимуглом в Оптически более плОтнуюсреду, На фиг.2 схематически показан этот процесс. Луч света с интенсивностью 3 из оптически болееплотной среды с показателем преломления И под критическим угломпадает на границу раздела сред. Далее 3он делится на отраженный луч Зги поверхностный ЭЭ(волну), Отраженныйлуч Э поглощается диафрагмой 7,га луч Лз 1 распространяясь вдоль границы раздела, постепенно вновь входит в оптически более плотную среду П 1 строго под критическим углом11),Использование поверхностныхволн в сочетании с равномерной угловой скоростью падения световых лучейна границу раздела сред позволяетвыражать оптические характеристикиво временных величинах и определять их по соотношению 11 -7Д 11 Ъ 6 1 О С,На все измерения уходит несколько секунд. Показания прибора можно 25 проградуировать В единицах Оптической плотности. Таким образом, данный способ является более простым и точным по сравнению с известными. Формула изобретения Способ измерения оптических характеристик сред и параметров световыхпучков путем подачи светового пучкана границу раздела двух сред,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и упрощения процесса измерения в реальном0 масштабе времени, изменяют уголпадения светового пучка на границураздела с равномерной угловой скоростью,регистрируют с помощью фотоприемника поверхностные волны, распро 45 страняющиеся вдоль границы раздела,по которым судят об оптических характеристиках сред и параметров световых пучков,Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Афанасьев В.А. Оптическиеизмерения, М Геодезиэдат, 1961,с, 92-101.2 Оптические приборы, Каталог,553 Рефрактометры,ММашиностроение,1973, с,11,где Х - искомая величина (покаэательпреломления 011, средняя дисперсияй - и с , угловая расходимостьи т.д,); дГ- временной интервал между импульсами или длительность импульса; К - постоянный коэффициент, зависящий От угловой скорости и определяемой характеристики.Пример реализации предлагаемого способа.Определена средняя дисперсия дл-.(п -и 1 для оптического стекР сла марки ТКпо предлагаемому способу при помощи описанного выше рефрактометра. дп К д 1 крДля данного прибора при угловой скорости вращения луча, равной 1 об/с 1К=4 е 10 отсюдац(с - 7 гЬ . 4 1 О:210орректор С Шек актор Т.Колодцев Тираж 1089 НИИПИ Государственного по делам изобретений 5, Москва, Ж, Раущс