Устройство для измерения длин волн оптического излучения

(5)5 О 01 8 9/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вляется р динамичес ГОСУДАРСТВЕН НОЕ Г 1 АТЕ НТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Институт оптики атмосферы Томского Филиала Сибирского отделенияАН СССР(56) Авторское свидетельство СССР1" 2838948/25 от 6. 11,79, кл, С 01 В 9/02,журнал прикладной спектроскопии,т. 24, Г 1, 1976, с. 132-135,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН ВОЛН ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержацее по ходу луча интерферометр фабри-Перо, шестилучевую диафрагму, два Фотоприемника и подключенный к Изобретение относится к оптикоинтерференционным средствам измерений и предназначено для измерения длин волн излучения широкого класса перестраиваемых по частоте лазеров.Иэвестнь 1 устройства для измерения длин волн оптического излучения, содержащие сканирующие интерферометры Фабри-Перо и аналого-цифровые системы обработки измерительной информации. Недостатками таких устройств являются необходимость сканирования разности хода и сложность электронных устройств приема и обработки измерительной информации.Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для измерения длин волн оптического излучения, содержацее интерферометр 5 Ц 9 О 6233 А 1 ним измеритель отношений электрических сигналов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, цто, с целью упрощения конструкции, расширения спектрального идинамического диапазонов измерений,фотоприемники выполнены в виде последовательно установленных двух оптикоакустических яцеек с оптически прозрачными окнами, в устройство дополнительно введены две поглощающие диафрагмы, при этом шестилуиевая и одна из поглощающих диафрагм установлены соответственно на внутренней ивнешней поверхностях выходного окнапервой ячейки, а вторая поглощающаядиафрагма установлена на внутреннейповерхности выходного окна второйячейки,Фабри-Перо, шестигуцевую диафрагму на его выходе и подключенные к измерителю отношений два Фотоприемника.О К недостаткам известного устройства относятся ограниценный спектральный и динамический диапазон измерений и сложность конструкции, обусловленные спектральной чувствительностью фотоприемников, малым динамическим диапазоном по интенсивности излучения, связанным с особенностями работы Фотоприемников в импульсном режиме, и необходимостью применения Фокусируюцей оптики для исключения неоднородности зонной чувствительнос" ти Фотоприемников.Целью изобретения я асширение спектрального и кого",ЕРС 1-И И, ПООЬЕНИЕ КО -в ;.:. в .геНая цепь достигается тем, ,:; в ,:)ство дополнительно введе 5 11 ь Лв )(".Г) Ошаюие лиафра Гмы, приэом ;естилучевал и одна из поглошаюиИХ Лдафва (М УСТанОВЛЕНЫ СООТВЕТСТ -Ве-Но Га внутренней и внешне, поверхно),тех ВыходнОГО Окна перВОЙ ячейки,а дру.ая диафпа гма -. на ВнутреннейВ: Х "." ГЫХС)Дно ГО С)кНа ВОРОИФи , ГОевставлена функцис;- ная схема устройства для измерегия пли;- Волн ОптическОГО излучения,- ис,пользуемые в устройстсФра:, "ы,У-;:.с)иство содержит интерферометр .абаи Перо 1, ооъектив 2, две оптико, в:,;с,:, -аск-е ячейкии 4, установ,: ные В -чейках конденсаторные мик- ):.ВГ) 1 ы ; ) э, ООдключенныЙ к млкрОФО -М мпСГОПОЛЮСНЫЙ дВУХКанаЛЬНЫЙ УСИ иепь измеритель отношений выходнагряжений 8, шестилучевую диафраг,д и пве поглощающие диафрагмыСМ и-,;-;:,Ра -М Э УСтаНОВЛЕНа)ХВР)за1 а "/ 4 МЕЕ Та КУЮ СОРМУСЛ. измененле пег.пощенной. а -Е,. ЭНЕОГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ СООтВЕтСтВУи;.)енению диаметра колец втсрОГО ;")орядка интерференционной картины,ф; .),)-;,Иа)Ва(мы Оп)репе гяется пр фро.2 (2ГЦи " Шири)дИсфра ГМЬ;ради :, терференционногокол ца ., с.оот вет ст Вующес очГлзлуцению с измеряемои. )Г ОлМа КСИМаЛЬНОЕ ЗНВ ЦЕд -(ь ле диаметров кольца / ГО.С)Я(КВ ИНТЕР)ЕРЕНЦИИ) 1 - фокуснсе расс-ояние испс)льзуемого Объектива;1. - псрядок интерференции 1 Вданном случае 1; = 2)Р,Диафрагма 10 имеет вид кольца сс 1 = с 1 и 11 .=- с 1 где с 1м, г),мс) с пмс дЕ пмсксмаксимальное значение диаметра кот ьца и-ГО порядка интерференции 1 и выбирается произвольно и зависит отразмера Окон ячеек).Диафрагмой 10 Определяется веллцина энергии излучения, поглощаемой экраном 11 т.е. велицина опорного сигнала,Устройство работает следующим образом,Интс;рфер)емцион 1 ая картина в Видеконцентрических ко 1 ец Обьективом 2проектируется на диафрагму 9. Устройство по юстировочному газовому лазеру непрерывного действия устанавливается таким Образом, цтобы оси диафрагм 3 и 10 совпадали с центром концентрических колец картины, В этомслучае энергия нулевого, первого ичастично второго интерференционныхмаксимумов поглощается церненой поверх), остью диафрагмы 9 и трансформируется в импульс давления газа в перВОЙ яцейке, который регистрируетсяконденсаторным микрофоном э, Диафрагмой 10 обрезается оставшаяся частьэнергии второго интерференционногомаксимума и энергия тех колец, порядок которых больше л. На экране 11полошается энергия максимумов с 3 го по и порядок интерференции, которая также трансформируется в импульсдавления во второй ячейке и являетсяисточником опорного сигнала, регистрируемого конденсаторным микрофоном6,. Обработка сигналов, поступающих сконденсаторньх микрофонов и усиленных в двухканальном усилителе, производится с помощ)ью измерителя отношений и устройс(ва индикации.Устройство позволяет оперативноизмерить длину волны излуцения дляширокого класса перестраиваемых почастоте лазеров, является более простым в юстировке 1 один оптический канал вместо двух) и более простым поконструкции.По сравнению с базовыми устройствами для измерения длины волны излучения (содержащими )лнтерферометр, Объектив, фотокамеру и измерительным",06233 6ной пирокополосностью, при его применении отпадает необходимость использовать дополнительную измерительнуюи вычислительную технику. еда иппова Техред М,Моргентал Корректор Н,Кеше аказ 1095 ТиражНИИПЙ Государственного комитета по изоб113 Г 35, Москва, )(-35, Ра при ГКНТ ССС дательский комбин Патент", г. Ужгород, ул. Гаг извопственномикроскоп) предлагаемое устройствопозволяет измерять длину волны излучения в реальном масштабе времени,обладает гораздо большей спектральПодписное тениям и открытия ская наб д. 4/5