Измеритель энергетических и пространственных характеристик оптического излучения проходного типа

 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения энер. -етических и пространственных харакгеристик направленного оптического излучения . Цель - повышение точности измерений. В измерителе, содержащем корпус с входным и выходным о.кнами и размещенные внутри корпуса цилиндрический ответвитель излучения, установленный с возможностью вращения вокруг оси. параллельной оси ответвителя, и два приемника излучения, эти приемники установлены под определенным углом к оптической оси измерителя . Этот угол определяется геометрическими параметрами ответвителя, радиусом его вращения, высотой входного окна измерителя и положением приемников излучения . Такое расположение приемников излучения позволяет свести до минимума погрешности, связанные с ответвлением оптической мощности и увеличить точность измерений.1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 .i 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOVlÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4109347/25 (22) 09.06.86 (46). 15.11,91. Вюл. N . 42 (72) Ш.А. Темирбулатов (53) 536.35(088,8) (56) Llm.G,Ñ., Steen О/.M. Measurements of

the temporal and spatial power distribution of а high-oower СО laser beam, — 0ptlcs and

Laser Technology. June 1M2, р. 149 — 153.

Жучкова З.В. и др. К вопросу об оптимизации парэметрсв проходного ответвителя лазерного излучения. — Измерительно-информационные системы и измерение парэметров лазерного излучения. Сб. научных трудов ВНИИФТРИ, M., 1982, с.96. . (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРОХОДНОГО ТИГ1А (57, Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения

Изобретение относится к фотометрии и может бГыть использовано для измерения энергетических и пространственных характеристик направЛенного оптического излучения.

Цель изобретения — повышение точности измерений, На чертеже схематически изображен измеритель энергетических и пространственных характеристик оптического излучения проходного типа. Он,содержит корпус 1 с входным окном 2, и выходным окном 3, ответвитель 4, две системы приемников 5 излучения, блок 6 обработки информации.

Входное 2 и выходное 3 окна выполнеHbl прямоугольными с Высотой Н и ширинои

h. Их геометрические центры расположены. Ы 1448835 А1 знер. етических и пространственных характеристик направленного оптического излучения, Цель — повышение точности измерений. В измерителе, содержащем корпус с входным и выходным окнами и размещенные внутри корпуса цилиндрический ответвитель излучения, установленный с возможностью вращения вокруг оси, паралгельной оси ответвителя, и два приемника излучения, эти приемники установлены под определенным углом к оптической оси измерителя. Этот угол определяется геометрическими параметрами ответвителя, радиусом его вращения, высотой входного окна измерителя и положением приемников излучения, Такое расположение приемников излучения позволяе-. свести до минимума погрешности, связанные с ответвлением оптической мощности и увеличить точность измерений. 1 ил. на оптической оси измерителя. Ответвитель

4 выполнен в виде зеркально отражающего цилиндра радиуса r и установлен в корпусе

1 с воэможностью вращения вокруг оси. Эта ось перпендикулярна оптической оси измеоителя, пересекает ее и параллельна оси ответвителя 4. Расстояние между осью вращения и осью ответвителя 4 равно R. Это расстояние равно или больше высоты Н входного окна 2. Радиус r ответвителя 4 значительно меньше высоты Н.

Системы приемников 5 расположены симметрично относительно оптической оси измерителя. Обе системы приемников 5 содержат как приемники мощности, так и приемники энергии, при этом приемники энергии применяются парные, а приемники

1448835

l= 1,2,3;

-ФА 1. ц-(> . Г1-(->,> 1

1 K

20 о (»

8 )

4п

50 мощности могут применяться и парные и одиночные. В каждой паре приемники энергии (или мощности) идентичны и расположены симметрично относительна оптической оси измерителя, Приемники мощности выполнены в виде многоэлементных линеек преобразователей мгновенной мощности.

"Оси симметрии апертур приемников 5 параллельны оси ответвителя 4, Плоскости апертур приемников 5 наклонены по отношению к оптической оси под углом д, Длина ответвителя 4 больше длинь апертуры приемника 5, которая больше ширины h входного окна 2. Приемники 5 установлены так, что оси симметрии их апертур находятся на расстоянии M вдоль оптической оси ат оси вращения ответвителя 4, на расстоянии L от оптической оси, ПриемниКи 5 электрически связаны с блоком 6 обработки информации, Измеритель работает следующим образом, Измеряемое излучение подается в измеритель через входное окно 2. Ответвитель 4, вращающийся с постоянной угловой скоростью, отражает часть излучения на приемники 5 излучения. Сигналы с приемников 5 поступают в блок 6 обработки информации, где суммируются и подвергаются дальнейшей обработке.

При движении атветвителя 4 расстояние между ним и приемниками 5 излучения изменяется и вследствие этого изменяется доля ответвленнай оптической мощности, попадающая на апертуры каждого из приемников 5, что приводит к погрешности измерений, Для того, чтобы сделать эту погрешность минимальной, приемники 5 устанавливаются так, чта плоскости их апертур наклонены к оптической аси пад углом,а., величина которого зависит от вида прием.ников, Определяемым из соотношения

». »Д Р>" », »» »» в,-r-<» "». »»», p»»Oiet®

А еоа 21,4(l) В сов 26 0 I(- ) ) сов 26у где n — -1; m = 0 для приемников энергии и п=1; m= 0 для приемников мощности, если системы приемников содержат пары идентичных приемников энергии и пары идентичных приемников мощности; и =-0; m

= 0 для приемников мощности, если системы приемников содержат пары идентичных приемников энергии и одиночные приемники мощности;

А " Ki - g K! - g, В =- К -1К - 2; С = 2Ki - 1Ki -з; — ) -)» -r сов В . ":", 2 i- "! 1

»е

8 г

+g

0„5 r cos6; соэ 28;"

i

1 ф — целая часть числа i/2, При таком положении одиночных приемников мощности величина их сигналов принимает одинаковое значение при положениях оси ответвителя 4 на высоте верхнего и нижнего края входного окна, а сумма сигналов парных приемников мощности или энергии принимает одинаковые значения при положениях оси атветвителя 4 на высоте верхнего и нижнего края входного окна и при пола>кении на оптической оси измериТОЛЯ.

Измеритель позволяет повысить точность измерений мощности, энергии и распределения плотности мощности в сечении пучков направленнага оптического излучения.

Формула изобретения

Измеритель энергетических и пространственных характеристик оптического излучения проходного типа, содержащий

КООПУС С ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ВХОДНЫМ И ВЫХОДным окнами, центры которых лежат на оптической оси измерителя, и расположенные внутри корпуса цилиндрический ответвитель с зеркально отражающей поверхностью, устанаВленный с Возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оптической оси. измерителя, пересекающей ее и параллельной оси ответвителя, и две оптически связанные с ответвителем системы приемников излучения, расположенные симметрично относительна оптической оси измеаителя. так что оси симметрии их апертур параллельны оси атветвителя, и связанные с блокам обработки и регистраций, о тл и ча ю щийся тем, что, сцельюпавышения точности измерений, в системы приемников излучения введены приемники энергии и приемники мощности, при этом однотипные приемники идентичны vi в каждую из систем введена не более одного приемника излучения данного типа, а плоскости апертур приемников излучения установлены по отношению к оптической оси измерителя под углами, определяемым из соотношения г.н(Д-(-1 ) ь»и2В -Аъю64+1) ™В urt29>

ЯЯ

))-amtg > д» ор 294(-! ) i)eas38q-< n(1-(-я ) sos>8f где и = 1, m = 1 для парных приемников энергии; n = 1, m = О для парных приемников мощности; и = О, m - О для одиночного приемника мощности;

1448835

А = Kl - SKI - 3 В = К - ;Кi - 2; С = 2 Kl - I,Ki - 3:

L — расстояние от оптической оси до осей симметрии апертур приемников излучения;

М вЂ” расстояние вдоль оптической оси от

5 оси вращения ответвителя до осей симметрии апертур приемников излучения;

R — расстояние между осью ответвителя и осью его вращения;

r — радиус ответвителя, r «Н, 10 Н вЂ” высота входного окна, R «Н.

И- case„.

+1;

g савв сов 29; (— j — целая часть числа —;

l .

2 2

Составитель B. Максимов

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бес ад

Редактор Н.Коляда

Заказ 4640 Тираж 306 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101