Способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения

 

(п)692340

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2584007/18-25 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 01J 5/58

Государственный комитет ссср (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40 (53) УДК 535.853 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.10.82 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. Б. Грановский, Г. И. Рукман, Б. М. Степанов и Е. Б, Шелемин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ИМПУЛЬСНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно техники регистрации распределения плотности энергии импульсного излучения оптического диапазона.

Известен способ измерения пространственного распределения плотности энергии в пучке исследуемого излучения, основанный на записи когерентного излучения на тонкую магнитную пленку (ТМП) с фарадеевским вращением и считывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева участков пленки излучением путем измерения интенсивности зондирующего светового потока когерентного излучения видимого диапазона, прошедшего последовательно через поляризатор, ТМП и анализатор, фотоприемник видимого диапазона и измерения электрического сигнала с него .(1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения, основанный на записи исследуемого излучения на магнитную пленку с фарадеевским вращением и одновременно считывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева пленки исследуемым излучением путем измерения интенсивности зондирующего светового потока,(2). Этот способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного решения является невозможность временного анализа исследуемого импульса и низкая чувствительность измерений вследствие использования при регистрации нелинейности фарадеевской характеристики, приводящей и необратимым изменениям в магнитной пленке.

Целью изобретения является обеспечение возможности временного анализа исследуемого импульса при увеличении чувствительности измерений.

Это достигается благодаря тому, что считывание угла фарадеевского вращения локальных областей пленки производят в течение действия исследуемого импульса па линейном участке фарадеевской характеристики.

На чертеже дан пример выполнения устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит лазерный источник

1 импульсного излучения видимого диапазона (зондпрующий), поляризатор 2, ТМП

3, анализатор 4, фотопрпемник 5, импульсный источник 6 исследуемого излучения, 3 фокусирующую систему 7, устройство 8 опережения запуска источника 1.

Устройство работает следующим образом.

Импульс запуска устройства 8 опережения запуска формирует сначала импульс запуска источника 1, который генерирует импульс излучения, проходящий через поляризатор 2, ТМП 3, анализатор 4, попадает на приемник 5 излучения. Несколько позже с запаздыванием t> устройство 8 опережения запуска формирует импульс запуска импульсного источника 6 излучения, импульсное излучение которого проходит через фокусирующую систему 7 и попадает на ТМП в место падения излучения лазерного источника 1 импульсного излучения видимого диапазона. Локальный нагрев

ТМП в месте падения импульса излучения от импульсного источника исследуемого излучения приводит к повороту плоскости поляризации ТМП на угол Л ь в соответствии с чем изменяется амплитуда оптического сигнала на входе фотоприемника 5 и его выходной электрический сигнал. Поскольку временное разрешение ТМП достаточно высокое т -2 10 — з с, существует взаимнооднозначное соответствие между величиной плотности энергии на ТМП, оптическим сигналом на входе фотоприемника и электрическим сигналом на его выходе (с точностью до т„). В качестве фотоприемника могут быть использованы ФЭУ и ЭОП ы, первые для амплитудно-временного анализа, вторые — для пространственно-временного. Для того чтобы избежать возможного локального нагрева ТМП перед проведениями измерений на пути исследуемого излучения устанавливают регулируемый оптический ослабитель, коэффициент ослабления которого от запуска к запуску последовательно уменьшают до тех пор, пока величина угла фарадеевского вращения для любой области пленки не будет превосходить границы линейного участка фарадеевской характеристики ср,. При этом на ТМП будет зарегистрировано максимальное количество градаций, равное отношению

69>340 /Л, где Л вЂ” чувствительность устройства регистрации изменения угла фарадеевского вращения. Для обеспечения работы устройства желательно, чтобы спектр исследуемого излучения не перекрывался с полосой пропускания фотоприемника, а энергия зондирующего импульса выбиралась такой, чтобы изменение фарадеевского вращения, возникающее в результате ло10 кального нагрева, было меньше Лр.

Способ позволяет производить пространственно-временной анализ импульса исследуемого излучения при одновременном увеличении чувствительности и может быть ис15 пользован, например, в лазерной технике для измерения распределения энергии в сечении лазерного пучка во времени, Формула изобретения 20

Способ измерения пространственного распределения плотности энергии импульсного излучения, основанный на записи исследуемого излучения на магнитную пленку с фа25 радеевским вращением и одновременном считывании изменения угла фарадеевского вращения под влиянием локального нагрева пленки исследуемым излучением путем измерения интенсивности зондирующего

З0 светового потока, отл ич а ющий ся тем, что, с целью обеспечения возможности временного анализа исследуемого импульса и увеличения чувствительности измерений, считывание угла фарадеевского вращения

35 локальных областей пленки производят в течение действия исследуемого импульса на линейном участке фарадеевской характеристики.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. D, Chen, G. N. Otto, Т. М. Schmit, 1 EEE Treuesaction on Magnetic. 9, № 2, 66 (1973) .

2. D. Chen at all. MnBi. Thin Films; Phy45 sical Properties and Memory Application

«J. Appl. Phys.», 1968, 39, № 8, с. 3916—

3927 (прототип).

692340 / 1Я/

Редактор П. Горькова

Корректор Е. Хмелева

Техред В. Рыбакова

Заказ 1673/11 Изд. № 242 Тираж 883 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2