Способ дистанционного измерения диаметра лазерного пучка

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса пучка лазерного излучения. Цель изобретения - упрощение измерений и повышение их точности. Лазерный квазипараллельный пучок модулируют по интенсивности и посылают в поглощающую среду. Регистрируют возникающий при поглощении излучения звук. Изменяя частоту модуляции, находят ее значение, при котором интенсивность звука максимальна. По найденному значению частоты модуляции судят о радиусе пучка излучения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.SU 1455842 (51) 5 С 01 1 5/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (46) 07,10,92, Бюл. Ф 37 (21) 4240884/25 (22) 09.03.87 (71) Институт оптики атмосферы . СО АН С СР (72) В.В.Колосов и А.В.Кузиковский (53) 536. 35 (088. 8) (56) Измерение характеристик оптических квантовых генераторов. Под ред.

Р.А.Валитова и А.В.Кубарева. М., Изд-во стандартов, 1969, с.165-171.

Авторское свидетельство СССР !! 1179757, кл. G 01 J 5/58, 1983. (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА!

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано для измерения поперечных размеров пучков лазерного излучения.

Цель изобретения » упрощение и повьппение точности измерений.

На чертеже показана блох-схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит лазер 1, модулятор 2 лазерного излучения, час тотомер 3 акустическую антенну 4, акустический приемник 5, перестраиваемый фильтр 6, измеритель 7 интенсивности звука.

Способ осуществляется следующим образам.

Излучение лазера с помощью модулятора 2 модулируют во времени по закону (1+K cos ut), где !К 1; Камплитуда модуляции; 47 - частота модуляции. При прохождении излучения через поглощающую среду излучение по(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса пучка лазерного излучения. Цель изобретения - упрощение измерений и по-. вышение их точности. Лазерный квазипараллельный пучок модулируют по интенсивности и посылают в поглощающую среду., Регистрйруют возникающий при поглощении излучения звук. Изменяя частоту модуляции, находят ее значение, при котором интенсивность звука максимальна. По найденному значению частоты модуляции судят о радиусе пучка излучения. 1 ил.

2 глощается в ней. Периодический нагрев С, среды приводит к генерации звука с частотой (д, который улавливают акустической антенной 4, преббразуют приемником 5 в электрический сигнал ®4 с частотой 63 который после прохож- l4h дення фильтра 6 измеряют измерите- Щ лем 7. М

Изменяя частоту у модуляции, находят то ее значение, при котором значение интенсивности звука, измеренное измерителем 7, имеет макси- мальное значение. !

Амплитуда звука, принимаемая антенной 4, определяется суперпоэицией волн, исходящих от точечных источников звука, расположенных B области, занимаемой пучком излучения, и прн" ходящих в место расположения антенны

4 с фазами, зависящими от их расстояния до антенны 4 ° н (— R ) U(q) а. (t) Я

Ъ

0 с м3 !!.с . -!) I Ca K! 2!

"o м

Составитель В.Максимов

Техред М. Ходанич Корректор М. Самборск ая

Редактор Т.Рыбалова

Заказ 4566 Тираж Подписное

ВН!КПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

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

Проиэводстнеино.-изпз)!-.пьi кчй комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагapêна, 103

Для осесимметричиь)х квазипараллельных лазерных пучков амплитуда Р

I — коэффициент поглощения средыу — показатель адиабаты;

- функция Ханкеля; — расстояние между точкой И и элементом об плоскости сечения пучка излучения, е перпендикулярной оси пучка и содержащей точку М;

" функция относительного распределения интенсивности оптического излучения;

" интенсивность оптического излучения на оси пучка; — область плоскости сечения, в которой 0() отлична от нуля, !

Для пучков нзлучения с гауссовским распределением интенсивности по сечению пучка и в случае расположения антенны 4 в дальней зоне, когда

У

С

Rм >> 1, максимум интенсивности звука наблюдается на частоте

f «)

„Э 3С (2)

2Тг где С вЂ” скорость звука;

r " радиус гауссовского пучка излучения.

55842 л

3I3 pêÎВОгО давления В точке М измере— ния определяется как

Иэ соотношения (2) находят радиус гауссовского пучка излучения.

Изобретение позволяет измерять поперечные размеры модулированных во времени лазерных пучков дистанционно, например в, атмосфере, без нарушения

-. их структуры.

Формула изобретения

Способ дистанционного измерения диаметра лазерного пучка, включающий подачу лазерного излучения в ослабляющую излучение среду и регистрацию результата взаимодействия излучения со средой, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и повышения точности, для ослабления излучения выбирают среду, поглощающую данное излучение, мощность излучения модулируют по закону, описываемому функцией, производная от

30 которой является гармонической функцией, регистрируют интенсивность звука, исходящего иэ объема, заиятого пучком лазерного излучения, изменяя частоту модуляции, находят ее значение, при котором интенсивность

35 звука максимальна, и по найденному значению частоты судят о диаметре пучка.