Способ дистанционного измерения диаметра лазерного пучка Советский патент 1986 года по МПК G01J5/58 

Изобретение относится к области измерения параметров излучения оптического и инфракрасного диапазонов и может быть использовано для дис.тан ционного определения диаметра гауссо подобного лазерного пучка произвольной мощности на заданном расстоянии от передатчика. Цель способа состоит в повышении точности и увеличении дистанционности измерений. Па чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего данный способ при использовании интерферометра интенсивностей. Излучение лазера 1 посьтают в атмосферу, содержащую-рассеивающие час тицы (аэрозоль), излучение, рассеянное из объема 2 (длина объема опреде ляется длительностью импульса, поперечный размер - диаметром лазерного |пучка), принимают через диафрагмы 3 и 4 двумя фотоприег никами 5 и 6 и с Помощью коррелометра 7 определяют значения пространственной корреляционной функции интенсивности. Изменяют расстояние между приемниками до тех пор, пока корреляционная функция интенсивности не уменьшится до заданного уровня, определяют радиус корреляции интенсивности ри расстояние от приемников до рассеивающего объема L, а диаметр лазер ного пучка определяют по формуле где / - длина волны излучения. Способ не имеет ограничений на диаметр и мощность пучков и применим как в случае одномодовых, так и многомодовых гауссоподобных пучков в ближней и дальней зонах дифракции излучающих апертур. Дистанционные измерения диаметра пучка можно проводить как по моностатической, так и бистатической схемам. В условиях, когда угол поля приемной системы превьшает угловую расходимость исследуемого пучка, поперечный размер объема рассеяния определяется диаметром пучка (размером освещенной области), включающим в себя дифракционную расходимость, расходимость за счет неполной пространственной когерентности источника, турбулентное уширение пучка и изменение размера и формы пучка за счет нелинейных эффектов. Расстояние до рассеивающего объема определяют по времени запаздывания импульса или по удалению от передатчика области пересечения диаграмм направленности источника и приемника. Например, для А 10,6 мкм расстояние до рассеивающей области L 100 м, расстояние между диафрагмами 10 см (при изменении интенсивности функции корреляций в е раз), диаметр пучка по уровню е равен 10 мм.

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДИМЕТРА ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА, заключающийся в посылке лазерного излучения в рассеивающую среду и приеме расрассеянного излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения дистанционности измерения диаметра лазерного пучка, рассеянное излучение принимают на несколько, но не менее двух приемников излучения с одинаковыми ограничивающими апертурами, измеряют интенсивности принятых излучений,с определяют их корреляционную функцию интенсивности относительно друг друга, изменяют расстояния р между приемниками до тех пор, пока корреляционная функция флуктуации интенсивности не уменьшится до заданного уровня, измеряют это расстояние,определяют расстояние от приемников до § рассеивающего объема L, а диаметр лазерного пучка определяют по формуле (Л С /Г Д L d КР где/ - длина волны излучения. CD Ч сл