Устройство для измерения диаметра пучка излучения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет предварительного фокусирования пучка излучения в плоскости анализа. Излучение лазера 18 через формирователь 1 пучка излучения и микрообъектйв 2 направляется в плоскость анализа, в которой установлен непрозрачный экран 7, расположенный на плоскопараллельной пластине 8. Непрозрачный экран 7 сканируется приводом 10, управляемым генератором 9 треугольного напряжения. Сигнал,снимаемый с двухплощадочного фотоприемника 3, суммируется сумматором 4, дифференцируется блоком 5 дифференцирования и направляется на первый вход двухлучевого осциллографа 6, на второй вход которого подаются масштабирующие сигналы с интерферометра 11, связанного с плоскопараллельной пластиной 8. При сканировании пучка излучения лазера 18 на экране двухлучевого осциллографа 6 осуществляется построение кривых распространения энергии в пучке излучения лазера 18 и масштабных импульсов интерферометра 11. Перед измерением диаметра пучка излучения открывается ключевой элемент 14 и сигналы, снимаемые с двухплощадочного фотоприемника 3, поступающие на дифференциальный усилитель 12, интегрируются интегратором 13 и поступают на вспомогатель-- ный усилитель 15 и усилитель 16 мо щности. Сигнал снимаемый с выхода усилителя 16 мощности, перемещает микрообъектив 2 до положения, при котором сфокусированный пучок излучения лазера 18 имеет минимальный диаметр. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. (Л 00 а Г8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9(S U (I I I

А1 (51) 4 С О1 В 21/00

»

i г

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001601/24-28 (22) 30.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. N 22 (72) С.А.Милютин, M.È.Øðèáàê и А.П Довгань (53) 531.7.17 (088.8) (56) Applied Optics, 1977, v. 16, У 7, с, 1971-1974 „ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ПУЧКА ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет предварительного фокусирования пучка излучения в плоскости анализа. Излучение лазера 18 через формирователь 1 пучка излучения и микрообъектив 2 направляется в плоскость анализа, в которой установлен непрозрачный экран 7, расположенный на плоскопараллельной пластине 8, Непрозрачный экран 7 сканируется приводом 10, управляемым генератором 9 треугольного напряжения, Сигнал,снимаемый с двухплощадочного фотоприемника 3, суммируется сумматором 4, дифференцируется блоком 5 дифференцирования и направляется на первый вход двухлучевого осциллографа 6, на второй вход которого подаются масштабирующие сигналы с интерферометра

11, связанного с плоскопараллельной пластиной 8. При сканировании пучка излучения лазера 18 на экране двухлучевого осциллографа 6 осуществляется построение кривых распространения энергии в пучке излучения лазера

18 и масштабных импульсов интерферометра 11. Перед измерением диаметра пучка излучения открывается ключевой элемент 14 и сигналы, снимаемые с двухплощадочного фотоприемника 3, поступающие на дифференциальный усилитель 12, интегрируются интегратором 13 и поступают на вспомогательный усилитель 15 и усилитель 16 мощности, Сигнал снимаемый с выхода усилителя 16 мощности, перемещает микрообъектив 2 до положения, при котором сфокусированный пучок излучения лазера 18 имеет минимальный диаметр.

1 з,п. ф — лы, 1 ил.

13172

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для излучения диаметра сфокусированного пучка излучения лазера.

Цель изобретения — повышение точности измерения °

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит оптически связанные формирователь 1 пучка из-. 10 лучения, выполненный в виде линзы, микрообъектив 2, двухплощадочный фотоприемник 3, сумматор 4, входы которого подключены к площадкам двухпло!цадочного фотоприемника 3, блок 5 дифференцирования, вход которого подключен к выходу сумматора 4„ двухлучевой осциллограф .6, первый вход которого подключен к выходу блока 5 дифференцирования, непрозрачный эк- 20 ран 7, нанесенный на плоскопараллельную пластину 8, установленную между микрообъективом 2 и двухплощадочным фотоприемником 3, последовательно соединенные генератор 9 треугольно- 25 го напряжения, привод 10, кинематически связанный с плоскопараллельной пластиной 8, интерферометр 11, оптически связанный с плоскопараллельной пластиной 8, выход интерферометра 11,Щ соединен с вторым входом двухлучевого осциллографа 6, последовательно соединенные дифференциальный усилитель 12, интегратор 13, ключевой элемент 14, вспомогательный усилитель 15, усилитель 16 мощности, вспомогательный привод 17, кинематически связанный с микрообъективом 2, входы дифференциального усилителя 12 под.ключены к выходам двухплощадочного 40 фотоприемника 3.

Устройство работает следующим об— разом.

Пучок излучения, формируемый лазером 18, фокусируется в плоскость 45 анализа линзой 1, которая переносится микрообъективом 2 в вспомогательную плоскость, в которой установлен непрозрачный экран 7.

Генератор 9 треугольного напря— жения формирует треугольное нагряжение, поступающее на привод 10. Последний осуществляет возвратно-поступательное сканирование плоскопараллельной пластины 8 и непрозрачного экрана 7. Кромка непрозрачного экрана 7 осуществляет сканирование сфокусированного пучка излучения лазера 18.

81 2

На выходах двухплощадочного фотоприемника 3 формируются сигналы, поступающие на входы сумматора 4.

Сигнал, формируемый сумматором 4, поступает на вход блока 5 дифференцирования, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный распределению энергии в сфокусированном пучке излучения лазера 18.

Сигнал с выхода блока 5 дифференцирования поступает на первый вход двухлучевого осциллографа 6, на второй вход которого поступают сигналы с выхода интерферометра 11, оптически связанного со сканирующей плоскопараллельной пластиной 8.

За один ход сканирования непрозрачного экрана 7 на экране двухлучевого осциллографа 6 формируются две кривые, первая иэ которых характеризует распределение энергии в сфокусированном пучке излучения лазера 18, вторая кривая — величину перемещения плоскопараллельной пластины 8, а следовательно, и непрозрачного экрана 7 °

По ширине кривой„ характеризующей распределение энергии в сфокусированном пучке излучения лазера 18, судят о диаметре пучка, масштабным коэффициентом которого является период сигналов, снимаемых с интерферометра 11.

Перед проведением измерения диаметра пучка излучения лазера 18 открывают ключевой элемент 14. Сигналы с двухплощадочного фотоприемника 3 поступают на входы дифференциального усилителя 12, Сигналы, снимаемые с выхода дифференциального усилителя

12, интегрируются интегратором 13 и поступают через вспомогательный усилитель 15 и усилитель 16 мощности на дополнительный привод 17, перемещающий микрообъектив 2 до положения,при котором сигнал, снимаемый с выхода интегратора 13, близок к нулю. При этом диаметр сфокусированного пучка излучения лазера 18 будет минимальным, Использование устройства позволя- . ет повысить точность измерения диаметра пучка излучения лазера эа счет предьарительной фокусировки пучка излучения в плоскости установки непрозрачного сканирующего экрана.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения диаметра пучка излучения, содержащее

2, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что непрозрачный экран выполнен в виде непрозрачного покрытия, нанесенного на плоскопараллельную прозрачную пластину со стороны, обращенной к двухплощадочному фотоприемнику.

Составитель Т.Айсин

Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор В,Бутяга

Заказ 2412/36 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 13! 728 оптически связанные формирователь пучка излучения, микрообъектив, фотоприемник, блок дифференцирования, двухлучевой осциллограф, первый вход которого подключен к выходу блока диф.5 фереицирования, непрозрачный экран, установленный между микрообъектквом

1 и фотоприемником, последовательно соединенные генератор треугольного напряжения, привод, выход которого ки- 10 нематически связан с непрозрачным экраном, интерферометр, связанный с непрозрачным экраном, выход интерферометра соединен с вторым входом двухлучевого осциллографа, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными дифференциальным усилителем, интеграто.ром, ключевым элементом, усилителем 2П мощности, вспомогательным приводом, кинематически связанным с микрообьективом, сумматором, выход которого соединен с входом блока дифференцирования, фотоприемник выполнен двухплощадочным, линия раздела площадок двухплощадочного фотоприемника параллельна сканирующей кромке непрозрачного экрана, входы сумматора и дифференциального усилителя подключены к площадкам двухплощадочного фотоприемника.