Способ определения параметров когерентного излучения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ БРЕТЕНИ ВТОРСН Р 4(71) ИнститутСО АН СССР(72) . А. Г. БоровВ.Я.Съедин и М ики атмосферы й, А.В.Ивонин,В.Кабанов ф Оптические измеола, 1981,асьев В.А Высшая е Оптика.-И.; На рг Г.С292,СПОСОБЕНТНОГОом, чт скают чую систе усиров 2(54) (5)РОВ КОГЕРщийся в тние пропуоптическкость фок СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТИЗЛУЧЕНИЯ, заключаю- исследуемое иэлучеерез фокусирующую му, определяют плоси излучения и по БО 1220436 А 1 5 6 01 39/00 603 Н 1/16 расстоянию от задней главной плос"кости оптической приемной системы доплоскости фокусировки определяютсредний радиус кривизны волновогофронта, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения информативности определения за счет изме"рения дисперсии пространственныхФлуктуаций фазы излучения, исследу -мое излучение перед пропусканиемчерез Фокусирующую систему пространственно амплитудно модулируют,в плоскости фокусировки измеряютинтенсивность излучения в .точках,симметричных относительно оптическойоси, а по флуктуациям интенсивностиопределяют дисперсию пространственных флуктуаций фазы излучения.1 -охр - фвЭа г2 И 3 1220 и проводить ее статистическую обработку. При этом где Э . л 1 - дисперсия Л 1,Б5Дополнительный анализ случайнойвеличины 3 позволяет говорить овозможностях определение иных статистических характеристик Фазы, например, о спектре Флуктуаций фазы 5Вследствие малых размеров отдельцыхпятен пятнистой структуры, достигающих. м 1-25 мкм, для реализации предлагаемого способа необходимо поместитьплоскость Фокусировки или перетяжкипучка в переднюю фокальную плоскостьФурье-преобразующей оптическойсистемы, имеющей фокальное расстояниеС 1 ( - фокальное расстояние фой. 1 1кусирующей оптической системы).При этом в задней Фокальной плоскости преобразующей системы получаемфурье-преобразования светового поля,существующего в плоскости фокусировки. Очевидно, что в силу двойногоФурье-преобразования в задней Фокальной плоскости будет сформированоуменьшенное изображение освещеннойобласти амплитудного модулятора,покрытое шумами пространственныхФлуктуаций фазы исследуемого излучения. Дальнейшее распространениепреобразованного светового поля зафокальной плоскостью подчиняетсязаконам распространения в свободномпространстве. Во фраунгоферовой зонеотносительно размеров изображенияамплитудного модулятора. будем иметьсимметрию пятнистой структуры излучения за счет Фурье-преобразованияют амплитудного модулятора и наруше 40ние симметрии за счет шумов от пространственных флуктуаций Фазы в изобра",женин амплитудного модулятора. Нетрудно показать, что пятнистые структуры интенсивности в .этой областиидентичны картине в плоскости изобра-.жения точечного источника, но имеютиной масштаб. Увеличение масштабовпроизводят изменением параметровпреобразующей системы или изменениемместонахождения плоскости регистрации, при этом удается получить увели. ченное. изображение пятнистой структуры в плоскости фокусировки в 10 рази более, что является достаточным 55для надежной регистрации пятнистой,с руктуры,точечным источником. Контроль совмещения ело ."ости фокусчров Ч 4ки исследуемого излучения с фокус.омпреобразующей оптической системыможет быть проведен разнообразцымц методами,11 апример, визуальным контролемсо; мещеьци Фокуса преобразующей системы с областью каустики сформированного исследуемого излучения; перемещением преобразующей оптической сис-.темы вдоль оптической оси до получения известного образа в плоскостирегистрации, стоящей ца расстоянияхК, ст фокусируюшей оптической системы, К яр ) 2 Г +2 Ъ+ 100 (Д) Я, ддлина волны излучения, Д - сечениеамплитудного модулятора, освещаемоеисследуемым излучением и ограниченноеразмерами Фокусирующей системы.Для случая одинаковых круглых рассецвателей в амплитудном модулятореперемещение совершается до полученияизвестной Функции распределения средней интенсивности в пятнистой структуре - Функции Эйри. Обоснование вы"ражецие для 1 р будет дано ,н,окепомещением на оптическую ось точечного приемника и определениемкаустики.путем перемещения Фотоприемника до нахождение его положенияс мицимальнымц Фщуктуациями электрического сигнала, порожденногосветовым излучением; контролемсовмещение плоскости фокусировки с Фокусом по максимуму корреляции интегсивцостц в симметричных точках пятнистой структурыОпределение среднего радиусакривизны волнового фронта можно про-.вести, если измерить расстояниеот задцей главной плоскости Фокусирующей оптической системы до плоскости Фокусировки перетяжки по1,е,Формуле Рпр= ., или измерить расстояние 1 между задней фокальноиплоскостью приемной системы и передней Фокальной плоскостью нреобраэую (г,щей системы Р , = 1. Знакопределяется там, где расположенаплоскость фокусировки исследуемогоизлучения. Если до заднего фокусафокусирующей системы, то знак 1:,отрицательный, если за задним фокусом, то знак 1 - цолсжг.тельный, Этивыражения получаются цз известногосоотношение Геометрической оптикиформулы линзы и, т,к, указанное соотношение справедливо в ромк; х .т, рак