Способ измерений зависимости сечения двухфотонного поглощения от длины волны излучения Советский патент 1987 года по МПК G02F1/35 

Изобретение относится к нелинейной оптике и лазерной спектроскопии и может быть использовано при измерениях спектров нелинейного, например двухфотонного,поглощения.

Цель изобретения - повышение точности измерений зависимости сечения двухфотонного поглощения от длины волны излучения.

На чертеже схематически представ- лево устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит импульсный перестраиваемый источник излучения, линзу 2, ослабитель 3 излуче- ния с пропусканием Т, объект 4 исследования (например, раствор в кювете), опорный 5 и измерительный 6 детекторы оптического излучения и систему 7 регистрации (например, двухканапьньй измерите:Ь амплитуд ианосекундных импульсов toKa).

.Передняя 4 и задняя 4 поверхности объекта исследования вьтолняют функцию светоделителей оптического излучения, отводящих часть излучения на опорный и измерительный детекторы. IУстройство работает следующим образом.

Импульс излучения источника I с фиксированной длиной волны с помощью системы 2 фокусировки через ослабитель 3 в положении А направляется на объект 4 таким образом, чтобы сечение пучка в обыекте было примерно одинаковым вдоль всей длины объекта. Пропускание ослабителя 3 выбирают не больше величины относительной погрешности измерений сечейия двухфотонного поглощения 6 . Регистрируют сигнал W опорного детектора 5, на который поступает излучение

отраженное от светоделителя 4 , и . сигнал N (Л) измерительного детектора б, на кбторый поступает излучение, отраженное от светоделителя 4. Затем ослабитель 3 из положения А, когда он ослабляет поступающее на объект излучение, переводят в положение В, когда ослабляется только поступающее непосредственно на детекторы излучение. Регистрируют сигнал N, (} опорного детектора 5 и сигнал N g (Л ) измерительного детектора 6. Затем устанавливают следующее значение длины волны излучения, возвращают ослабитель 3 в положение А и повторяют указанную последовательность операций. Зависимость сечения двухфотонного поглощения от длины волны излучения /I находят из выражения:

п.Т

,

1

1 1

- ) т

де п - число двухфотонно поглощающих частиц в 1 см объекта;

1 - длина объекта;

k - коэффициент чувствительности системы регистрации к пиковой мощности импульса излучения;

S - сечение пучка излучения;

h - постоянная Планка;

с - скорость света в объекте.

Ф

о р м у л а

изобретения

5

0

5

0

5

Способ измерений зависимости сечения двухфотонного поглощения от длины волны излучения, включающий облучение объекта импульсным лазерным источником излучения с перестраивав- мой длиной волны, регистрацию детектором измерительного канала излучения, прошедшего исследуемый объект н отраженного от светоделителя, расположенного после объекта, а детектором опорного канала - излучения, отраженного от светоделителя, расположенного перед объектом, измерение сигналов опорного детектора М,(Я) и измерительного детектора Р размещении ослабителя с пропусканием Т между светоделителем опорного канала и объектом, перемещение ослабителя в положение между объектом и детектором измерительного канала и измерение сигналов опорного детектора М,(Я) и измерительного детектора ), отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, измерения проводят при пропускании ослабителя не больще величины относительной погрешности измерений сечения двухфо-f

6(9}

, в качестве

сигналов М,(Л), N (я) , N | (7|) иМ,(Я) используют амплитуду отклика детектора, затем перемещают ослабитель в положение между обоими светоделителями и детекторами и измеряют Nj{/l) и Ng (/l) , изменяют величину длины волны

излучения и повторяют указанную последовательность операций, причем зависимость от находят из вы- ; ражения:

/ау k с h S f ) . 1

6 (Л) ....|..„. - -, -г ()

где Пд - число двухфотонно поглощающих центров в 1 см объекта;

1 - длина объекта;

k - коэффициент чувствительности системы регистрации к пиковой мощности импульса излучения;

S - сечение пучка излучения;

h - постоянная Планка;

с - скорость света в объекте.

Изобретение относится к области лазерной спектроскопии и нелинейной оптики и может найти применение при измерениях спектргав нелинейного, например двухфотонного, погло- щения. Целью изобретения является упрощение и повышение точности измерений сечений нелинейного поглощения. Это достигается введением ослабителя света, который может жестко фиксироваться в канале возбуждения и в канале регистрации, позволяя в качестве уровня отсчета величины поглощения использовать уровень ли« нейных потерь, а не поглощение в опорном образце. Тем самым обеспечивается возможность контроля нулевой линии на каждой фиксированной длине волны света без замены исследуемого образца на опорный. 1 кп. ш

Редактор А.Огар

Составитель М.Скляров Техред Л.Сердюкова

Заказ 2963/51 Тираж 521Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4.

Корректор И.Муска