способ измерения длины волны лазерного излучения
Классы МПК: | G01J9/02 методами интерферометрии |
Автор(ы): | Валявко Василий Васильевич, Осипов Владимир Петрович |
Патентообладатель(и): | Валявко Василий Васильевич, Осипов Владимир Петрович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-04-27 публикация патента:
27.07.1996 |
Использование - изобретение относится к измерительной технике. Сущность заключается в том, что способ измерения длины волны лазерного излучения основан на формировании интерференционной картины и ее анализе. При этом формируют многолучевую интерференционную картину в виде системы узких равностоящих штрихов на отражающей поверхности пластины, установленной в резонатор лазера, путем поворота указанной пластинкой лазерного луча на угол
и по углу поворота a и периоду d штриховой интерференционной картины определяют длину волны лазерного излучения. 1 ил.
Рисунок 1
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
Формула изобретения
Способ измерения длины волны лазерного излучения, включающий формирование интерференционной картины лазерного излучения и ее анализ, отличающийся тем, что в резонатор лазера устанавливают отражающую пластину, на отражающей поверхности которой формируют многолучевую интерференционную картину в виде системы узких равноотстоящих штрихов путем поворота указанной пластинкой лазерного луча, и по углу поворота![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
l = 2dsin(
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к интерференционной спектроскопии лазерного излучения. Известен интерференционный способ измерения длины волны на основе интерферометров Фабри-Перо, управляемых ЭВМ [1] включающий получение интерференционной картины для эталонного и исследуемого источников с помощью интерферометров Фабри-Перо, регистрацию ее посредством фотодиодной линейки и вычисление длины волны по известному алгоритму. Известный способ имеет узкий спектральный диапазон измерений, недостаточный динамический диапазон интенсивностей излучения, ограниченный, в частности, лучевой прочностью отражающих покрытий интерферометров, и сложен в технической реализации, поскольку необходимы строгая термостабилизация и герметизация интерферометров, а также наличие эталонного источника для их калибровки. Наиболее близким к заявляемому является способ измерения длины волны монохроматического излучения [2] согласно которому интерферометр освещают излучениями эталонного и измеряемого источников, производят одновременный счет интерференционных полос эталонного и измеряемого излучений между всеми совпадениями во всем интервале счета, фиксируют результаты счета числа интерференционных полос от эталонного Рэ и от измеряемого Ри источников между совпадениями, ближайшими к центру и группы равноотстоящих совпадений в начале и конце счета. Измеряемую длину волны![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064062/955.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064667/2064667-2t.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064062/955.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064027/176.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064027/176.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
l = 2d
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064006/183.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
Если мощность лазерного излучения велика и его плотность мощности в интерференционных максимумах превышает пороговую плотность лучевой поверхностной прочности материала поворотной пластинки, то интерференционная картина фиксируется на ее отражающей поверхности в виде узких штриховых следов теплового разрушения отражающей поверхности, в частности, тонкослойного металлического покрытия. Если же мощность лазерного излучения мала, то интерференционная картина фиксируется в виде узких штрихов засветки интерференционными максимумами светочувствительного слоя, которым покрывается отражающая поверхность пластинки. В результате существенно расширяется динамический диапазон интенсивностей исследуемого излучения. В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного варианта его осуществления и прилагаемым чертежом, где, согласно изобретению, показана оптическая схема реализации предлагаемого способа. Она включает активную среду исследуемого лазера 1, глухое зеркала резонатора 2, поворотную пластину 3, концевое зеркало резонатора 4. Предлагаемый способ измерения длины волны лазерного излучения испытан на базе ТЕА-лазера на СО2, работающего на линии Р20 молекулы СО2, которой соответствует длина волны излучения
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064062/955.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064667/2064667-3t.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064023/8776.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064006/183.gif)
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064016/945.gif)
В случае лазера на стекле с неодимом резонатор был образован вогнутым сферическим зеркалом 2 с коэффициентом отражения 100% и радиусом кривизны 2,5 м. Выходным зеркалом 4 служила плоскопараллельная пластинка, на которую нанесено многослойное диэлектрическое покрытие с коэффициентом отражения 65% В режиме свободной генерации такой лазер обеспечивал импульсы излучения длительностью 0,5 мс и энергией 5 Дж. Поворотное зеркало 3 в виде плоскопараллельной пластинки из стекла К-8 с напыленной пленкой алюминия толщиной
![способ измерения длины волны лазерного излучения, патент № 2064667](/images/patents/408/2064667/2064667-4t.gif)
Необходимо заметить, что если измерять период штриховой структуры с большой точностью, например, с точностью до второго знака после запятой, то относительная погрешность определения длины волны лазерного излучения соответственно уменьшится. Источники информации: 1. A. Fisher et al. "Computer Controlled Fabry-Perot wavemeter". Opt. Commun. V. 39, N 5, 1981, p. 277 282. 2. Авторское свидетельство СССР N 1026538, МКИ G 01 J 9/02, 1981.
Класс G01J9/02 методами интерферометрии