Способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения

( ) 692340 ОП И САН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 24,02.78 (21) 2584007/18-25 51) М. Кл.б 01 Я заявкис присоединениПриоритет Государственныи комите ссср по делам изобретений, Шелеми ман, Б, М. Степано 71) Заявитель ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГОПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ИМПУЛЬСНОГИЗЛУЧЕНИЯизмерения инте светового потока в качестве протот Недостатком ется цевозможн исследуемого им тельность измере вания при регист деевской характе О обратимым из пленке. Целью изобрет возможности вре мого импульса тельцости измереипа.известног ость вр пульса иний всл рации не ристики, менениям о решения являеменного анализанизкая чувствиедствие использолинейности фара- приводящей и нев магнитной ения является обеспечение менного анализа исследуепри увеличении чувствиий,Это достигается благодаря тому, что считывание угла фарадеевского вращения локальных областей пленки производят в те;) чение действия исследуемого импульса налинейном участке фарадеевс",ой ха 1)а ктсристики,На чертеже дан пример выполнения устройства для реализации предлагаемогоспособа,Устройство содержит лазерный источник1 импульсного излучения видимого диапазона (зоцдирующий), поляризатор 2, ТЧП3, анализатор 4, фотопрпемннк 5, импульсзо ный источник 6 исследуемого излучения,72) Авторы изобретения А, Б. Грановский, Г. И,Изобретение относится к области измериьной техники, а именно техники регистции распределения плотности энергии имльсного излучения оптического диапазоИзвестен способ измерения пространственного распределения плотности энергии в пучке исследуемого излучения, основанный на записи когерентного излучения на тонкую магнитную пленку (ТМП) с фарадеевским вращением и считывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева участков пленки излучением путем измерения интенсивности зондирующего светового потока когерентного излучения видимого диапазона, прошедшего последовательно через поляризатор, ТМП и анализатор, фотоприемник видимого диапазона и измерения электрического сигнала с него 11.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения, основанный на записи исследуемого излучения на магнитную пленку с фар адеевским вращением и одновременно считывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева пленки исследуемым излучением путем нсивности зондирующего ,21. Этот способ выбран3фокусирующую систему 7, устройство 8 опережения запуска источника 1.Устройство работает следующим образом. Импульс запуска устройства 8 опережения запуска формирует сначала импульс запуска источника 1, который генерирует импульс излучения, проходящий через поляризатор 2, ТМП 3, анализатор 4, попадает на приемник 5 излучения. Несколько позже с запаздыванием 1, устройство 8 опережения запуска формирует импульс запуска импульсного источника 6 излучения, импульсное излучение которого проходит через фокусирующую систему 7 и попадает на ТМП в место падения излучения лазерного источника 1 импульсного излучения видимого диапазона. Локальный нагрев ТМП в месте падения импульса излучения от импульсного источника исследуемого излучения приводит к повороту плоскости поляризации ТМП на угол Лр, в соответствии с чем изменяется амплитуда оптического сигнала на входе фотоприемника 5 и его выходной электрический сигнал. Поскольку временное разрешение ТМП достаточно высокое т10 - з с, существует взаимно- однозначное соответствие между величиной плотности энергии на ТМП, оптическим сигналом на входе фотоприемника и электрическим сигналом на его выходе (с точностью до т). В качестве фотоприемника могут быть использованы ФЭУ и ЭОПы, первые для амплитудно-временного анализа, вторые - для пространственно-временного. Для того чтобы избежать возможного локального нагрева ТМП перед проведениями измерений на пути исследуемого излучения устанавливают регулируемый оптический ослабитель, коэффициент ослабления которого от запуска к запуску последовательно уменьшают до тех пор, пока величина угла фарадеевского вращения для любой области пленки не будет превосходить границы линейного участка фарадеевской характеристики р,. При этом на ТМП будет зарегистрировано максимальное количество градаций, равное отношению 69340,/Л, где Л - чувствительность устройства регистрации изменения угла фарадеевского вращения. Для обеспечения работы устройства желательно, чтобы спектр ис 5 следуемого иЗЛучения не перекрывался сполосой пропускания фотоприемника, а энергия зондирующего импульса выбиралась такой, чтобы изменение фарадеевского вращения, возникающее в результате ло 10 кального нагрева, было меньше Лр.Способ позволяет производить пространственно-временной анализ импульса исследуемого излучения при одновременном увеличении чувствительности и может быть ис 15 пользован, например, в лазерной техникедля измерения распределения энергии в сечении лазерного пучка во времени,Формула изобретения20Способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения, основанный на записи исследуемого излучения на магнитную пленку с фа радеевским вращением и одновременномсчитывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева пленки исследуемым излучением путем измерения интенсивности зондирующего 30 светового потока, отличающийся тем,что, с целью обеспечения возможности временного анализа исследуемого импульса и увеличения чувствительности измерений, считывание угла фарадеевского вращения 35 локальных областей пленки производят втечение действия исследуемого импульса на линейном участке фарадеевской характеристики.Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Р, Сйеп, б. К. 011 о, Т. М, 5 с 1 ппИ,1 ЕЕЕ Тгецезас 11 оп оп Мадпе 11 с. 9,2, 66(1973).2. Р. СЬеп а 1 а 11. МпВ 1. ТЫп Р 11 тз; РЬу 45 в 1 са 1 Ргорег 11 ез апй Мегпогу Арр 11 са 11 опс 5. Арр 1. Роуз., 1968, 39,8, с. 3916 -3927 (прототип).692340 Мха/ актор П. Горькова Техред В, Рыбакова Корректор Е. Хмелев пография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1673/11НПО Поиск Гос гиюрСг Изд,242 Тираж 883 Подписнорственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5