Активный интерферометр
Союз Советскии
Социалистических
Респубпик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, с вид-ву (22)Заявлено 30.05.79 (21) 277644}/18-25
Фс присоединением заявки,% (23)Приоритет
Опубликовано 07. 10. 81 ° Бюллетень № 37 (51) М. Кл.
}1 01 S 3/00
С 01 В 9/02
3Ъеудорстминый комитет
СССР во делам иэебретеиий и открытий (53) УДК 621.,375, .8 (088,8)
531.715.2
088. 8
Дата опубликования описания 10. 10. 81 (72) Авторы изобретения
Г. И. Козин, И. П. Коновалов, В. }}. Петровский, Е. Д. Проценко и В. М, Рыжков
Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт (7I) Заявитель р т}
» "- »,,I (54) АКТИВНь}Й ИНТЕРФЕРОМЕТР
Изобретение относится к лазерной технике и позволяет проводить измерения малых изменений оптической плот ности среды либо малых линейных перемещений.
Известен пассивный интерферометр, S содержащий образованный двумя зерка-.
1 лами оптический резонатор, внутри которого помещена исследуемая среда, и внешний источник оптического иэлуlO чения(1}. Однако такой интерферометр в силу нелинейности его аппаратной функции не допускает измерений, одновременно точных и широкодиапазонных.
Известен активный.интерферометр, наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому,.содержащий: образованный двумя зеркалами оптический резонатор, внутри которого расположены последовательно фазо-вый элемент, газоразрядная лазерная трубка с торцевыми окнами и иссле" дуемая среда(2). Фазовый элемент со
1, " " J, f, J
1 стоит из двух отдельных пластин, бли" экнх к четвертьволновым. Аппаратная функция этого интерферометра линейка, поэтому увеличение диапазона измерений не приводит к Понижению их точности. Однако регулировка диапазона осуществляется механическим воз.-. действием на фазовый элемент (поворотом четвертьволнавык пластин друг относительно друга),что не обеспечивает достаточно точную регулировку прибора по диапазону измерений, стабильность и воспроизводимость настройтти прибора. Кроме того, необходимость. поворота пластин предполагает наличие внутри резонатора лазера специального поворотного механизма.
Цель изобретения — повышение точ.т ности управления и упрощение конструкции.
Это достигается тем, что газоразрядная лазерная трубка помещена в соленоид соосно с ним, и фазовьй
Формула изобретения элемент выполнен в виде фазовой плас- тины с фиксированной фазовой анизотропией и расположен на месте одного из окон гаэоразрядной лазерной труб- . кие
На чертеже изображен активный ин-. терферометр.В предлагаемом интерферометре между зеркалами.l, образующими оптический резонатор, помещен фазовый эле мент 2, лазерная газоразрядная труб" ка 3 с окнами 4, расположенными под углом 3-5 к оси трубки, размещено ная внутри соленоида 5 соосно с ним и объем с исследуемой средой 6.
Работа активного интерферометра происходит следующим образом.
Оптический квантовый генератор, состоящий из лазерной трубки 3 и фазоанизатропного резонатора, обраэованйого зеркалами 1 и фазовым элементом 2, работает в режиме устойчивой генерации двух ортогонально поляризованных продольных мод с"час-тотами Щ и (Ю . Величина межмодового расщепления Ж1 — Фд фиксиро вана так как она определяется неизменной фазовой анизотропией, вносимой в резонатор элементом 2. Изменение оптической плотности исследуе1 мой среды в объеме 6 или перемещение одного из зеркал 1 вдоль оси резонатора на величину д L при неизменной опп тической плотности приводит к изменению оптической длины резонатора и, как следствие, к смещению частот генерируемых мод на величину, одинаковую для обеих мод и" пропорциональ-;. ную- оответственно дд или df,. Ийтенсивность каждой из генерирующих мод изменяется при смещении ее частоты (а значит, поКи или д L ), линейно, ;. при<еЯ их суммарная интенсивность остается неизменной. Вклад одной из мод в вйходное излучение выделяется поляризатором 7 и регистрируется фотопри= емником 8. Изменейие ее интенсивнос " ти" отождествляется с искомой величиной (1 или A
Диапазон измерений А или А
Определяется смещением частоты b
-которому соответствует полная линейная перестройка интенсивности регистрируемой моды от нуля до максималь
0773 4 ного значения. Известно, что величина Д зависит как от межмодового расрасщепления 0U — Ыд, так и от свойств активной среды. В аксиальном магнитном поле линия усиления лазерного перехода вследствие эфФекта Зеемана расщепляется на две 0 -компо ненты. При изменении напряженности, магнитного поля Н варьируется поло10 жение максимумов зеемановского дублета относительно 00 е 00 . При этом Ь плавно меняется в пределами от b моХ при Н=О до Ь при Н=НО ° Ь с1 определяется только фазовой анизотропией, вносимой в резонатор элементом
2. ДляЬ можно обеспечить сколь угодно малое значение, вплоть до нуля.
Н при фиксированном межмодовым рас щеплении определяется магнитными свойствами лазерного перехода.
Интерферометр дозволяет измерять плотности плазмы в диапазоне 10 3, 10 О см, при этом значительно упрощается конструкция прибора, и обеспечивается возможность дистанционного управления им.
1. Активный интерферометр, содер» жащий образованный двумя зеркалами оптический резонатор, внутри которого расположены последовательно фазовый элемент, газоразрядная лазерная труб35 ка с торцевыми Окнами и исследуемая среда, отличающийся тем, чуб, с целъю повьФпения точности управления и упрощения конструкции,газопазрядная лазерная трубка помещена в соленоид соосно с ним, а фазовый элемент выполнен в виде фазовой пластины с,фиксированной фазовой анизотропией.
2. Интерферометр по п ° 1, о т л и— ч.а ю шийся тем,что фазовый эле
4> мент расположен на месте Одного из окон газоразрядной лазерной трубки..
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Пятницкий Л. Н. Лазерная диагМ ностика плазмы. Атомиздат, М., 1978, с, 143.
2. Козин Г. И. и др. ЖТФ, 1973, т.43,с;1781 прототип
780773
Составитель Н. Берлин
Редактор Л. Письман Техред,Т.Маточка Корректор " Швыдкая
Заказ 8790/32 Тираж 637 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1130353 Москва, Ж»35. Раушская йаб, д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
