Способ изготовления антистоксового преобразователя частоты для устройств визуализации инфракрасного изображения

Авторы патента:

G02F2/02 - изменение частоты света, например с помощью квантовых счетчиков (люминесцентные материалы C09K 11/00)

Владельцы патента RU 2369890:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Мифотекс" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения. В способе предусмотрено изготовление преобразователя частоты, представляющего собой набор активных световодов, материал которых содержит центры антистоксового преобразования частоты излучения, путем одновременного формирования активных световодов в каналах несущей матрицы. Материал матрицы может играть роль отражающей оболочки световодов. Технический результат - повышение точности взаимного расположения световодов. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технике контроля и измерения распределения полей и изображений инфракрасного (ИК) диапазона и может быть использовано для изготовления устройств визуализации ИК-излучения.

Известны способы и устройства для визуализации ИК-излучения на основе переноса его частоты вверх при антистоксовой люминесценции в световодах, когда сам антистоксовый преобразователь частоты выполнен в виде набора активных световодов (НАС), вещество которых содержит центры антистоксового преобразования частоты (заявка ФРГ №1299782, М. кл. H01S 3/00, опубл. 24.07.1969 г., патенты РФ №2263939 С1 и №2295745 С1, кл. G02F 2/02).

Недостатками способа изготовления антистоксового преобразователя частоты путем составления набора из отдельных световолокон являются: сложность получения набора световолокон с заданной точностью их взаимного расположения, опасность повреждения световолокон при сборке набора, разброс эффективности преобразования частоты из-за неизбежного технологического разброса при изготовлении отдельных световолокон и сложности поддержания их одинаковой температуры.

Целью изобретения является способ изготовления антистоксового преобразователя частоты на основе НАС, свободный от указанных выше недостатков.

Цель изобретения достигается тем, что для формирования НАС используется несущая матрица, выполненная в виде пластины, содержащей систему сквозных отверстий, которая по форме, размерам, количеству и расположению отверстий соответствует требуемой конфигурации торцевых поверхностей НАС. Отверстия матрицы представляют собой каналы, непосредственно в которых известными методами формируются световоды НАС, содержащие центры антистоксового преобразования частоты. Материал матрицы, окружающий отверстия, имеет температуру плавления более высокую, чем материал световодов, обеспечивает однородность теплового поля и может играть роль отражающей оболочки световодов. Так как формирование световодов НАС носит интегральный характер, ведется во всех отверстиях матрицы одновременно и при одних и тех же условиях, то этим обеспечивается минимизация технологического разброса параметров преобразования.

Процесс изготовления антистоксового преобразователя частоты на основе набора активных световодов состоит из следующих основных этапов.

Вначале изготавливается несущая матрица, представляющая собой пластину, толщина которой соответствует требуемой длине световодов НАС. Матрица содержит систему сквозных отверстий, размеры, расположение, количество и форма которых соответствуют конфигурации активных световодов в НАС. Затем внутри отверстий матрицы известными методами (например, методом осаждения из газовой фазы, методом плавления и др.) одновременно во всех каналах формируются активные световоды, материал которых содержит центры антистоксового преобразования. При этом внешней отражающей оболочкой световодов может служить материал самой матрицы. На следующих этапах производится полировка торцевых поверхностей НАС и нанесение на них дихроичных покрытий.

1. Способ изготовления антистоксового преобразователя частоты для устройств визуализации ИК-излучения, выполненного в виде набора активных световодов (НАС) из материала, содержащего центры антистоксового преобразования частоты излучения, включающий формирование собственно набора отдельных световодов в виде их совокупности, полировку и нанесение дихроичных покрытий на переднюю и заднюю торцевые поверхности НАС, отличающийся тем, что формирование всех элементов НАС производится одновременно в каналах несущей матрицы, представляющих собой систему сквозных отверстий, размеры, расположение, количество и форма которых соответствуют требуемой конфигурации НАС, выполненной в виде пластины с толщиной, равной длине активных световодов НАС из материала, температура плавления которого выше температуры плавления материала активных световодов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каналах несущей матрицы формируются сердцевины активных световодов НАС, а в качестве отражающей оболочки световодов используется материал несущей матрицы, показатель преломления которого обеспечивает эффект полного внутреннего отражения, что позволяет удерживать инфракрасное излучение в сердцевине световодов.

Изобретение относится к технике контроля и измерения распределения полей и изображений инфракрасного (ИК) диапазона. .

Устройство визуализации инфракрасного изображения // 2345393

Изобретение относится к измерительной технике. .

Устройство визуализации инфракрасного изображения // 2295745

Изобретение относится к технике контроля и измерения распределения полей и изображений инфракрасного диапазона и может быть использовано для прямого преобразования изображения среднего инфракрасного диапазона в изображение видимого или ближнего инфракрасного диапазона, где имеются стандартные средства визуализации, например фотоэлектрические преобразователи.

Устройство визуализации инфракрасного изображения // 2263939

Изобретение относится к измерительной технике. .

Преобразователь спектра оптического излучения // 2075105

Оптическое устройство классификации радиосигналов // 1103183

Способ визуализации инфракрасного излучения // 845625

Способ спектральной апконверсии оптического излучения // 786574

Электрически возбуждаемое оптическое устройство для сдвига частоты // 2439640

Оптико-терагерцовый преобразователь с черенковским излучением // 2574518

Изобретение относится к оптико-терагерцовым преобразователям с черенковским излучением и может быть использовано в качестве базового конструктивного узла в источниках терагерцового излучения для высокочувствительного оборудования спектроскопии, микроскопии и имиджинга. Преобразователь содержит преобразующую пластину, выполненную из анизотропного нелинейного кристалла, способного преобразовывать сфокусированные лазерные импульсы, поступающие в пластину через ее торцевую поверхность, в терагерцовое излучение с образованием черенковского конуса, и размещенную на выходе вырабатываемого терагерцового излучения оптическую призму, прозрачную в терагерцовом диапазоне частот и контактирующую одной из своих граней с указанной пластиной по всей лицевой поверхности пластины. Преобразующая пластина выполнена из упомянутого кристалла с соблюдением условия ориентации его кристаллографических осей по отношению к направлению распространения и направлению поляризации лазерных импульсов, обеспечивающего ортогональность вектора наведенной нелинейной поляризации по отношению к вектору напряженности электрического поля на одной из образующих терагерцового черенковского конуса, генерируемого вектором нелинейной поляризации. Оптическая призма расположена по отношению к преобразующей пластине противоположно указанной образующей терагерцового черенковского конуса. Технический результат - улучшение спектральных характеристик оптико-терагерцового преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Источник терагерцового излучения // 2622093

Изобретение относится к источникам терагерцового излучения. Предложенный источник терагерцового излучения состоит из корпуса, расположенного внутри корпуса электромагнитного излучателя, облучаемой подложки с расположенными на ней золотыми объектами и резонансного фильтра, плоскость которого параллельна плоскости подложки. Также источник терагерцового излучения снабжен установленной в корпусе с зазором металлической камерой с входным и выходным отверстиями на смежных стенках. Подложка с золотыми объектами размещена внутри металлической камеры так, что ось входного отверстия лежит в плоскости с золотыми объектами. В корпусе также выполнено отверстие, совпадающее по форме с выходным отверстием камеры и соосное ему. В указанном отверстии в корпусе установлен резонансный фильтр. Электромагнитный излучатель выполнен в виде магнетрона с волноводом, установленным коаксиально с входным отверстием металлической камеры так, что торец волновода находится внутри камеры. Золотые объекты имеют произвольную форму и состоят из числа атомов Na, удовлетворяющего неравенству: (4/3)⋅(EF/Em)≤Na<(4/3)⋅(EF/hν), где EF - энергия Ферми золота, Em - энергия пика энергетического распределения плотности состояний продольных фононов в золоте, ν - рабочая частота магнетрона, h - постоянная Планка. Технический результат изобретения заключается в увеличении сечения потока терагерцового излучения и, как следствие, в повышении мощности источника терагерцового излучения. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Терагерц-инфракрасный конвертер для визуализации источников терагерцевого излучения // 2642119

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается терагерц-инфракрасного конвертера для визуализации источников терагерцевого излучения. Конвертер состоит из основания и преобразователей терагерцевого излучения в инфракрасное излучение. Основание выполнено в виде матрицы, прозрачной в терагерцевом и инфракрасном диапазонах частот. Преобразователи равномерно распределены в объеме матицы и выполнены в виде наночастиц золота. Диаметр наночастиц золота определяется по формуле D≈[(8/π)⋅(mAu/ρ)⋅(EF/hν)]1/3, где D - диаметр наночастиц золота, mAu - масса атома золота, ρ - плотность золота, EF - энергия Ферми золота, hν - энергия фотонов терагерцевого излучения. Технический результат заключается в повышении эффективности преобразования и чувствительности устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.