Способ высокоскоростной фоторегистрации световых импульсов

 

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии и позволяет повысить разрешающую способность во времени. Система 1 задержки разделяет исходное излучение на два пучка, один из которых направляется на дифракционную решетку 2 под углом, соответствующим первому дифракционному максимуму. Второй пучок и дифрагированный первый пучок фокусируют объективом 4 на нелинейный кристалл 5. Изображение передней грани кристалла 5 формируется анаморфотным объективо.м 6 на щели 7 в сагиттальной плоскости. Размещение оптической оси кристалла 5 в указанной плоскости способствует снижению влияния групповых эффектов в нем. Вращением зеркала 10 осуществляют развертку регистрируемого процесса во времени. 1 ил. S (Л ОО со СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1335911 (5g 4 G 03 В 39/02.т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4034751/24-10 (22) 10.03.86 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) МГУ им. М. В. Ломоносова (72) А. В. Белинский, И. А. Силантьева, Л. С. Телегин и А. С. Чиркин (53) 778.34 (088.8) (56) Труды 14 Международного конгресса по высокоскоростной фотографии и фототехнике. — М., октябрь, 1980, с. 188 — 203.

Дубовик А. С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. — М.:

Наука, 1984, с. 50 — 63. (54) СПОСОБ ВЪ|СОКОСКОРОСТНО11

ФОТОРЕГHCTPALIÈÈ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к высокоскоростной фотографии и позволяет повысить разрешающую способность во времени. Система 1 задержки разделяет исходное излучение на два пучка, один из которых направляется на дифракционную решетку 2 под углом, соответствующим первому дифракционному максимуму. Второй пучок и дифрагированный первый пучок фокусируют объективом 4 на нелинейный кристалл 5. Изображение передней грани кристалла 5 формируется анаморфотным объективом 6 на щели 7 в сагиттальной плоскости. Размещение оптической оси кристалла 5 в указанной плоскости са способствует снижению влияния групповых эффектов в нем. Врашением зеркала IO осу- Щ ществляют развертку регистрируемого Ilpoцесса во времени. 1 ил.

1335911

Формули изобретения

Состав ител ь С. 1П и гало в и ч

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор Л. Зимокосов

Заказ 3801139 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл ий

113035, Москва, >K — 35, Рау шская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная,.1

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии и может быть использовано при исследованиях сверхкоротких световых импульсов, Целью изобретения является повышение разрешающей способности во времени.

На чертеже приведена оптическая схема устройства для реализации данного способа.

Схема содержит систему 1 задержки, одновременно разделяющую излучение на два пучка (в простейшем случае это стеклянная плоскопараллельная пластинка), дифракционную решетку 2, плоское зеркало 3, расположенное под углом к решетке 2, объектив 4, нелинейный кристалл 5, например Li JO, анаморфотный объектив 6, в простейшем случае представляющий собой цилиндрическую линзу, щелевую диафрагму 7, коллектив 8, промежуточный объектив 9, вращающееся зеркало 10, фокальную дугу 11 с регистрирующим материалом, Устройство, реализующее предлагаемыи способ, работает следующим образом.

Исходный импульс разделяется на два импульса, которые затем распространяются в различных оптических каналах. В одном канале импульс сначала проходит через 25 узел 1 временной задержки, где весь импульс испытывает временную задержку ь Т, далее этот импульс проходит через диспергирующую систему 2, где разные участки поперечного сечения пучка — импульса — испытывают разли шую временную задержку. Поскольку на отражающую дифракцнонную решетку 2 излучение направлялось под углом первого дифракционного максимума, основная часть излучения ответвляется в направлении, нормальном решетке. В другом оптическом канале образующийся после отражения от плоского зеркала 3 импульс фор мируют коллинеарно дифрагированному импульсу. Затем оба импульса направляют на объектив 4, пройдя через который импульсы пересекаются в нелинейном кристалле 4, оп- 40 тическая ось которого лежит в сагиттальной плоскости системы и в котором образуется излучение второй гармоники. Конечная длительность взаимодействующих импульсов определяет пространственные размеры пучка излучения второй гармоники в меридиальной плоскости. Анаморфотный объектив 6 расширяет до необходимых размеров излучение в меридианальной плоскости и формирует изображение передней грани кристалла 5 на щели 7 в сагиттальной плоскости.

Последнее в результате того, что пространственный снос генерируемого излучения в кристалле перпендикулярен направлению щели, поскольку оптическая ось кристалла 5 лежит в сагиттальной плоскости, позволяет дополнительно повысить точность определения длительности импульсов за счет снижения влияния групповых эффектов в кристалле 5. Коллектив 8, объектив 9 и зеркало 10 формируют изображение щели на фокальной дуге 11. При вращении зеркала 10 происходит зеркальная развертка регистрируемого процесса во времени. Мгновенное распределение освещенности на фокальной ду.ге ll представляет собой корреляционную функцию огибающей регистрируемого импульса. При этом по корреляционной функции можно определить длительность регистрируемых импульсов с разрешением до

10 — 10 с. В то же время большой интервал времени фоторегистрации (до 10 - с) позволяет исследовать последовательность сверхкоротких (до 10" 4 с) импульсов, интервал времени между которыми может быть до нескольких наносекунд, а в общем интервале времени — — до нескольких миллисекунд.

Способ высокоскоростной фоторегистрации световых импульсов, заключающийся в том, что формируют излучение световî o импульса на щели, расположенной в меридианальной плоскости регистрируюгцей оптической системы, после чего осуществляют развертку изображения щели сканирующим элементом на неподвижном фотоматериалс, 0Тличающийся тем, что, с целькз повышения разрешающей способности во времени, перед формированием излучения светового импульса на щели, его пространственно разделяют на два пучка, один из которых направляют на дифракционную решетку под углом, соответствую1цим первому дифракционному максимуму, затем дифрагированное излучение и второй пучок фокусируют на нелинейном кристалле, оптическая ось которого расположена в сагиттальной плоскости регистрирующей оптической системы, при этом в указанной плоскости формируют изображения входной грани нелинейного кристалла,