Тепловой приемник лазерного излучения

.СССР ае дава нзвврвтвнвк н еткрнтвйОпубликовано 250280. Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 28 О 280(54) ТЕПЛОВОЙ ПРИЕМНИК ЛАЗЕРНОГОИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к области приборостроения, а более конкретно к калориметрическим измерителям энергии и мощности лазерного излучения, работающим в широком спектральном диапазоне, особенно при измерении излучения малой интенсивности.Известен калориметрический измеритель мощности и энергии оптических "квантовых генераторов, содержащий воспринимающие излучение элементы в виде тонкостенных зачерненных изнутри медных сфер, перед которыми закреплена опти- ческая входная система в виде кварцевой пластинки, защищающей приемный элемент от воздействия конвективных тепловых потоков и пыли, что позволяет снизить дрейф нуля измерителя, а следовательно повысить точность измерения и понизить минимальное значение измеряемых энергий 11Однако в известном устройстве часть измеряемого излучения не попада= ет в калориметр, так как отражаеъся от граней входной кварцевой пластинки, а прй этом снижается коэффициент преобразования приемника и точность - измерення йЗ 4 зй йогрешности опреде лени коэффициента отражения при аттестации калориметра,Наиболее близким из известных технических решений является тепловой приемник йзй 3 ччеййФсодержащий воспри- О нимающее излучение абсо тно черное тело произвольной формы, котороерасположейо"Мфйендикулярно к осиизлучения, металлически зеркальный отражатель и вхбдную оптическую систему 2 Но в таком тепловом приемнике на. личие входной оптической системы снижает коэффициент преобразования приемника и повышает его зависимость от длины волны измеряемого излучения,Цель изобретения - повышение коэффициента преобразования приемника и снижение его зависимомти от длиныУголпадения излученияна входнуюоптическую систему 2 выбран равнымне менее половины угла ос между направлением излучения и перпендикуляром к плоскости зеркального отражателя 3,Тепловой приемник работает следующимобразом.Измеряемое излучение полностьюпопадает на входную оптическую систему 2, а так как она прозрачна для измеряемого излучения, то большая его-частьпроходит через оптическую сис 0 волны при измерении лазерного излучения.Цель достигается тем, что входная оптическая система размещенамежду абсолютно черным телом и зеркальным отражателем под углом к направлению измеряемого излучения, азеркальный отражатель установлен напути излучения, отраженного от гранейвходной оптической системы, так жепод углом к направлению измеряемогоизлучения, причем угол падения излучения на входную оптическую системувыбран равным не менее половиныугла между направлением измеряемогоизлучения и перпендикулярном к плоскости зеркального отражателя.На чертеже изображена оптическаясхема предлагаемого теплового приемника,Тепловой приемник состоит извоспринимающего излучения абсолютночерного тела произвольной формы, выполненного, например, в виде конуса 1,входной оптической системы 2, выполненной, например, в виде прозрачнойсапфировой пластины, служащей длязащиты абсолютно черного тела 1 отвоздействия конвективных тепловых по.токов и пыли, а также зеркальногоотражателя 3, выполненного, например,в виде плоского металлического зеркала. Входная оптическая система 2 изеркало 3 размещены под углом к направлению потока излучения, причемвходная оптическая система 2 расположена так, чтобы на нее попадал весьпоток излучения, а зеркало 3 установлено так, чтобы оно не препятствовалопрохождению измеряемого излучения навходную оптическую систему 2 и на негопопадало только излучение, отраженное от граней входной оптической системы 2. 1015О3045 тему 2 и поглощается в абсолютночерном теле 1.Однако часть измеряемого излучения отражается от граней оптическойсистемы 2 и сразу в абсолютно черноетело 1 не попадает. В предлагаемомприемнике эта часть излучения попадает на металлическое зеркало 3 и отраженное от него повторно попадаетна входную систему 2, а при этомбольшая его часть проходит через оптическуо систему 2 и поглощается вабсолютно черном теле 1, таким образомдоля излучения, поглощенного в абсолютно черном теле 1, возрастает, а следовательно возрастает и коэффициент преобразования приемника,Увеличение коэффициента преобразования будет определяться числом взаимных отражений излучения между зеркалом и поверхностью входной оптической системы, так, если несколькоувеличить угол падения излучения навходную систему при неизменном положении зеркала, то можно получить дваи более отражений от зеркала, а приэтом коэффициент преобразования будетприближаться к единице. Например,прииспользовании в качестве входной оптической системы сапфировой пластиныоптический коэффициент преобразования приемника без.зеркального отражателя будет изменяться от 84,6 до89,9% при изменении длины волны измеряемого излучения от 0,57 до 5,57мкм, а в предлагаемом устройствеон будет лежать в пределах от 97,5до 97,9% соответственно, при условии,что угол падения излучения на сапфи,оровую пластинку равен 5, а зеркальныйотражатель имеет коэффициент отражения равный 95%, Если же угол падения излучения на входную оптическуюсистему 2 выбрать несколько большимполовине угла между направлением излучения и Перпендикуляром к плоскостизеркала, то будет иметь место двухкратное отражение излучения от зеркала3 и коэффициент преобразования приемника будет лежать в пределах 99,499,6%. Снижение зависимости коэффициента преобразования приемника от длины волны измеряемого излучения получается за счет уменьшения абсолютного значения доли излучения, пепоглошенноГо абсолютно черным телом 1Составитель А, КружилинаГЛесролова Техред О, Легеза Корректор акаренк дак Тираж 713 венного ком тений и откр 35, Раушска аз 10306 Ц 1 ПГ Госуд по делам из 113035, Моска, Поцписное ета СССтийнаб., д. ииал ГИГ;Патент, г,Ужгороцул, Проектная, 4 5 6684Форм ула изобретени я Тепловой приемник лазерного излучения содержащий воспринимающее излучение абсолютно черное тело произвольной длины, расположенное перпендикулярно к оси излучения, метал-, лический зеркальный отражатель и входную оптическую систему, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования приемника и уменьшения зависимости коэффициента от длины волны входная оптическая система размещена между абсолютно черным телом и зеркальным 5 отражателем под углом к направлению измеряемого излучения, а зеркальныйЪотражатель установлен ца пути излучения, отраженногоот граней входной 14 6оптической системы, под углом к направлению измеряемого излучения, причем угол падения излучения на входную оптическую систему выбран равнымне менее половины угла между направлением измеряемого излучении и перпендикуляром к плоскости зеркального отражателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Обухов А. С., Каменецкий В. ЭКубарев А, В. Образцовый измерительмалой мощности непрерывного излучения ОКГ, типа ОИМ. Труды метрологических институтов СССРвып. 112 П 72, Изд-во стандартов,М.1974 с, 25-43.,2, Патент фРГ М 1290353,кл. 42 с8/60, опублик. 1965,