Способ регистрации спектра оптического излучения

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

", ;1, 468105

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12. 72 (21) 1857475/26 25

Кл.б Olj 3/42 с присоединением заявки М.— (2З)приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

ДК 535. 853(088. 8) Опубликовано 25. 04. 75. Бюллетень №

Дата опубликования описания 14 05. (72) Автор изобретения

В. Д, Волосов

p)) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГИСТРАПИИ СПЕКТРА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технической физике, в частности к способам регистрации спектрального состава оптического излучения, и может быть применено для регистрации спектрального состава излучения оптических квантовых генераторов. (ОКГ).

Известный способ регистрации спектра оптического излучения путем его частотного преобразования при смешении с монохроматическим излучением в нелинейном кристалле заключается в том, что сильно расходящиеся (или сходящиеся) пучки исследуемого и опорного излучений смешивактт в нелинейном кристалле и регистрируют угловой спектр преобразования излучения, Поскольку каждая спектральная компонента исследуемого излучения смешивается с опорным излучением в определенном направлении в кристалле, называемом направлением синхронизма, то угловой спектр преобразования излучения идентифицируется частотному спектру исследуемого излучения, т, е, служись его спектрограммой, Однако в известном способе необходи- мо формировать исследуемое излучение в виде сильно расходящегося (или сходящегося) пучка. При этом каждая спектральная компонента исследуемого излучения

5 распространяется в нелинейном кристалле как в направлении ее частотного преобра- зования (смешение с опорным излучением), так и во всех остальных направлениях в пределах угла расходимости пучка. Это

10 приводит к большим световым потерям исследуемого излучения, причем тем большим, чем больше дисперсия устройства, и к большим значениям плотности мощности излучения внутри нелинейного кристалла, 15 которые могут превысить порог разруше- ния кристалла.

Цель изобретения — увеличение эффективности преобразования излучения при заданном пороге разрушения нелинейного

20 кристалла.

Это достигается тем, что световые пучки исследуемого и опорного излучений коллимируют, соосно совмешают в пространстве, многократно пропускают через

2о . нелинейный кристалл, заключенный между

468105 зеркалами, повернутыми друг относительн э друга на некоторый угол, и регистрируют структуру выходящего из кристалла излучения суммарной частоты.

На чертеже представлена принципиаль- 5 ная схема устройства для реализайии предлагаемого способа.

Приняты следующие обозначения: источник 1 исследуемого излучения, линза 2 для коллимации излучения; источник 3 опор- ;1О ного излучения (ОКГ); зеркала 4-6; нелинейный кристалл 7; объектив 8; фотопленка

9.

Немонохроматическое исследуемое излучение (источник 1) коллимируют линзой 2 N и соосно совмещают в пространстве с опорным монохроматическим излучением ОКГ (источник 3) с помощью зеркала 4, прозрачного для исследуемого и отражающего. опорного излучения, Многократное прохож- 20 дение пучков в кристалле с поворотом их оси осуществляется с помощью зеркал 5 и 6, повернутых друг относительно друга на угол, равный половине расходимости пучков. На зеркала наносят такие интерфе И ренционные покрытия, чтобы зеркало 5 отражало исследуемое, опорное и преобразованное излучения, а зеркало 6 отражало опорное и исследуемое и пропускало преобра-зованное излучение, 30

Совмещенные в пространстве пучки пропускают через нелинейный кристалл 7, ориентированный таким образом, чтобы в нем осуществлялось преобразование частоты исследуемого излучения (суммирование 35 частот опорного и исследуемого источников), Поскольку каждая спектральная компонента исследуемого излучения суммируется с опорным в определенном направлении, называемом направлением синхрониэма, го для эффекгивн ого пре образования всего спек тра частот не монохром атическ or о исследуемого излучения. пучки пропускаюг через нелинейный кристалл многократно, причем при каждом проходе ось, йучком поворачивается в плоскости главного сечения кристалла на некоторый угол с таким расчетом, чтобы суммариый угол поворота за все проходы был достаточен для перекрытия направлений синхронизма, и, следовательно, преобразования всего спектра исследуемого излучения.

Угловой спектр. преобразованного излучения может быть идентифицирован как частотный спектр исследуемого излучения, т. е. может служить его спектрограммой, Регистрация углового спектра может осуществляться в фокальной плоскости объектива 8 на фотопленке 9, Предмет изобретения

Способ регистрации спектра оптического излучения путем его частотного смеше. ния в нелинейном кристалле с опорным монохроматическим лазерным излучением, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности преобразования при заданном пороге разрушения нелинейного кристалла, опорный и исследуемый пучки излучения перед совмещением в пространстве коллимируют, многократно пропускаюг через нелинейный крисгалл, заклю:,ченный между двумя зеркалами, повернуты ми друг относительно друга на некоторый угол, и регисгрируюг выходящее из кри ,сгалла излучение суммарной часгогы.