Устройство для измерения нелинейности показателя преломления оптических сред Советский патент 1992 года по МПК G01N21/41 

со

} к:брнт ии( 1ПИпси Г,.я i; . Х ; ;::-; г -131-1йре} и( buiUi GCKKM :ai) (1 и Р1;е:; 1Бл и 1:;;ке : быть исги и;-:ч; .; ii (ri ги ;агк;ч iisj(ii-- biiU fiHi cc. ,,. /i a ; :ac- ТЯЦИИ псгичсскик 1ча ;-еу:л.)С Ь кмн; - iHiie HeniiiUuiHOcTH iper-oMneirn:

Цель; тгчобиетаиия ;гвп, стс я ,|

(ПЕННИ ПрОИЗЛОДИТПЛЬИииТЬ

53 снижения 1р-УДОС:-;КОСГ

ровки оптической и; .тлл .

. па чертеже прсдг viijijicH--; ::.-,..;; у;.;т- рсйстБЗ ШМ1 и ме : ан1;;; чс.м .;дй;- :,.г , ;- псказате:;Я iincJtoN iie4f ;-i -д ::;; .

yci pci cTii.i с пп, ис:.п - кк i .,i.- 3t:p -toi o W ljiy ския с ; к иу;ь -i г иегчС;:-;- TCiM 2 и 1м1дг крпсч алла CGO, , ;, , аитипирог П Пюгг liciiaMh f d , - t г;-1Вным элементом .3 в ВИДР кр ;с:тг.:1.,л Y jA ;. C ..,; лктп шроваи ..о)ч нотами Nd ,улн- тсзром 4 д(,1бр(: тноети реасн/п (например,, типа М11г-31,), ю;-- е;че1;;лы-ми и оптический ..-иг тор , обт;- .к пгшпый -i зрко; л,;-и 3, U и; -кусиуу 011ду :; CHL. ему /, nrjjLyr(i);j3 ia i4Oi- I (:ф:-:;.а t:i{ стра- cci::-.. ;i. . :;-,: р :;;рча ;;0,, -г р;-;; - лэ 8. aTariOMiiv. а oio;;- en, v ..-. 40; :ср- из кпарла) , :-io;: . ром oroo v ; J . - --- , Ti-n-,: .. i , фочс- ;1чаМ :ик:5 12. 3 (, нап мюа ФД-Г ; ) ,, ;- Зма- рн гель 1 олаюим; :;г1-. :.;.: ек ;а-;,;м OCKI-SX си ийлол ( например. типа ii/--/.

Устройство poiboraciT Cjif-ifyioi uii i обра; ом.

С jia iepaorc ис / ; опак, С)С:уществля с-т кк: гировку оап ;;.:;с:: ,;и с;К13Мы yc J pOHCTBti iia jacTivi cB-j i a (;.овиадаюи;ей с Чс стото лк окпюго хг,- : 5рентиого р.юсоаяия i/ лСР : :- иие источнмка -ероз ф(Л-:уо;-л1д ioqyra :lIC , тему и,л1:р;лвлк;г - к oTajLOivF -; и MCCJiCJ-iyeM iH 1 о рпэ;|Ь1, iV -ooi- :a;oiuei: .3 о6ра п;,а; ак плокге г исо рас :.тояние спкта -юрез мочсгх:;-: ао; о м л 11 регксг). pi-pyuvr ipi-iTo .pi CHH Лхаю, i 2 , л 3THoi iGHt « амалгпуц сиг о бч го - ариемникоЕ .г;я;ст т ,:::;: г-лл мерн гелк I« + отиошенля зле-|. рК ча-; лсЕ1Х сигналов. При расчете козфф:ициента нелинейности иоказаталя гфг.10; ленн исследуемого образца используют сл соотгЮ чеиие;

- п

Ч ncrf V -I :летл .1

I эт ял

где п.ту ,Г1 ; 5,л- когзфсЬнлненты лИ

иейиг1С ч показатли Г7ослс, iСЛ СЛУСМ(1ГО П ЭТП

U,, ,- а; ; Л1-;ТуДЫ СИ;На,)ЛЗЗ

с ri) ;TO lpl; 3KHHKOB .,

i-tajKiK 1тсследусмого - н зталсгги-го обра ijlo в ,

Ввиду зарис ло; ,ти показателя ире-- л а.:. .Dj eMeirfOi сл1 лческо ск :-;ь; Г, ч,: CTovi, сватг ;ил еа юстирок / к :i:лд;K- ni-iV iC) H.a.iiH jie источлика ,;с ги- ; а I лглуул: ; ;; , причсь; л: , зтсл о i;с 1 очаика Д(.

Л У Г ;- ля , ; , е, с / ЛСР :;л- гЛ: Л : iiccrruou-C ;;лг

si,,.,j /оу- а .., K la , р , Л) ,д- часТ ;лл: л ллл лык гл;рахо Д05 акгик ;Ь х лред, Рааер , ::олср;;аЛ л:й |;ас;:а,г;олс-,;;лые с л:лсдо:ь; :л.. ллз;Л- -га н jx:a наРса--; :лллли то:Л две средь;

KpiiCia.ajioB K(;dtW(, ; , и .fS}..i а

ллке лодулпчор доРдлл. ,

Чри KCiiojia.riQii li-ii-ia уругла аиа;ллл;: ах С1.ЛД и и Cjiy-iaa ); cy raai ij) f-лулз л f jav- p генерация счал;/ 1л- а а-:о-: с Ал; V- -. Ilaблюдаглгся .

Нялепне ЛКР ii - ce j чегто /гри азаи- ьаддейсгьии двух -лол:; (, часто1лма i- :. . : ;.;,. fl 1аелинеЙ1{ой срй;да ; слгт ку- с.а ал:и тлэ полю :C aiaa; aiac ; а lio riTy;-:- :а;лу;;л атой а:;,, 1лла- ч;ла л.-аучапие на ча;:ч та ; д..,;,. v(

,а/ л:;-:ия - налэлмсуз., аа ;:jc:TO : e 2дл-

,..- .

;Л- --; : акачч:е .лаи c.pcpii. двумя ла;.инебр;кь,ал; .;j :-л: in a; -sn. с ja,;n- .3KCBOK Г ялел аар а;;лл1а. цней нз l -лi:aня л ч-ауло1а-:а ал л о;,, соответственно о,пре;:л, ся следующим вы- .ражен1- :ем;

. -йКЪ. 3inl-7 -j

A(2UJ,-OJ,; (Д,, С,- и) I 1 1,

2 1

/

I ,. и; I,, - iiH-гйи.-чвности волн на- j-;,i чаасто-тах (А., и. ,J.,,

g ко--|ффиаиеит гфспорцно- HdJibHC CT н;

, - (Topn зца , -- ( теняор- ;-:.--- JUiiiafninn поспри:1мчин.н: ти, :реды;

, I , I - pai K;CT;: F - ;jU O8bl : : -к

торов накачкт-s.

Измерени ; | ех нненности пoкa:::, .гф ::.п/:з 11аиия GC: OLiai;o на perHCTpaij,iii амплитуды сигнала рассеянного с Oi разце fia члстоге / : - -,-- j . света и пг:

СЛеА/ЮЦ; ч; COO i -:0 ci ;-;Г1Л ,: ;;: нз-Пов от Г: .г он;:-ч fi , с ;). : ecTit; : vi исслег1у с- с :4j cvijjmiio j, Тиарг;- . мг Ha;ia и час : от& .. j зависиг or nHTeifCrtOHoc i е: по;р- Нгзкачех и простра1-1СТ8е 11ч;--нр; - Пи:;огп ;;: тия в оЗряэцй, Г рм )c;rияx, iip H-;ДИМЬ1 с nOMOLibiO jK::;MOi4 уСТрГчЧУГН-; ;

вчжно , чтпбь: ri кахслом лазерном liMпуЛЬСе источника ОДНС ВрСМСгПКЗ pfM MCVрирова;;ся iia частоте ли, i,,:: or исс:;едуеми 0.1 ;; сталоиног о цов , При этом ycj pa; :CTC;; иооблпгг;;- месть измерения ::итем-ка : чпс ;;: : : , i I,,, а также прсстра чс HCinic;-oipc г-;;:;а; - псрскрытш РОЛИ кака--;сх п -sp,;;(ШХ ,

1аст,.;та Л i Р .--а i: - -aj;, ;-. ,. . /шкоцз, .т;:а ,цо : :.: i

ч f:-. к

Рру лз-и -юл---а..;;; ;; nc/n-iiian:,;.) i срсле C: T;-:i ,..- с ра-;. / к- M:i частотам: :(: Л ja-с p,i;rtpaK ,,:.,.;-: ре:иптка поката : . iipcr-o -;.,; ..лл:,;: с BOJXHO3b M 3ai..-(opo п.-лС . , lira:: К л 5 - BOnHCiBbic :-; Л Л:лэры пакачо : Рассеяние тпетьал . tipoRboa) апр ,: .

В качес -ас

2 (-)--:

В рамках фе};оке 1ологи лаской гсорьи появление новык частот Б обраэда/ следует .рассматркпа -ь как резуль :Л1Т чатьфекфотогпют о ьзaI: юдeнcvEия. описываемого KytHriGCKiiM гю полю njxH- ном в разложс1;г1и поляркаашш сре/л,ь Так как астота АКР опреде.аяется только часто 5пи волн пакачзк, она ке имеет от ;оше}1ия к какому-либо конкретному материал , (образцу, э ошшну и т%д, ) , Иамерегчия могут производить-- ся над материалами5 прозра-ч- ными на частотах волк накачек к АКР,

: -л.-лр;) оп гл : сскои схемы устроисг- 1,; ;1а частоте ЛКР осу цес-гвляотс5{ по таксимуму сигналов, снимас ых с фото apne aiJiKOf: , уста С;1лекных на выходах :-to4oxpoi.a-n-;- poB , Монохроматоры при настрпслы иа Лс стот ЛКР,

И лул; тор доброт1;ости ппеден в ла :n::p;s:-;f 1;сточник для обеспечения сов- падеп -; во BpcMeiiii Н;-;пульсов накачек на час1-отах (.-, и и ,. Эффект генерацн ;-.r -ia иа частоте ЛКР набл 1дается не -- :o4CJ; o от : ОЛОЖСЛ1;Ч МОДуЛЛТОра В

;- С - с лагери ;тн, сите: ьно активных . С1л;л ,. GcjTee того, другие napaNieTpbi тч-:1л а (д;п1на резонатора, взанм1-1ая ,;с;Л1л;длч ак--инных сред относитель мо oni-ii-1 ccKofi оси л т.д. / также не ;Л;Лм с-г на достигае;- Ый эффект.

:-лл-:агЛ з : renepauiU света Р лазере на частоте Л ь:р сос-гоит в следующем,

i;p;i «юлючелц}: добротности модуля- гор Л-; а лааерио 1 резонаторе разви- ла-от :г гигантские импульсы излучения i-ia ласт -тах осноаных лазернык лтере л;; лл. сред. Одновременное суй л :л--а П:,-- з .т-л;ере iiзлyчeния на. Д;0 л чалт- г к г:;л:води- к г:оявдег1ию :а . Л, -л-ых и-о : ллл: ла третьей частого ,. - что соусл.. собстпен- л г ч.лллгл льлс Л io агтлллых среп, Ге- jiep лл слщ-а о;змо;:;ла тогда, :.:сг.,а усллсллс л;л1уления проход с ; лллгглл: чрс:;ь:снт ег 1 аотер и В од . ..; л Л.тлсллс л :; естзует ла-. . гл.сл.; ;л зст(,тс АКРл Соз- :, :- - -Л: ч.( :л .:.s г:С:оа: одс млверсия лл,лчл-:-ч.,-.те, р,- стато ча для обеспе- :.- л : л-аво л-;.-; .1;тснам ЛКР коэф:-ЛС:-ЛГЛ . C-iJAC i -л , прСЗЬИНаЮЩвГй ПО

, г Б:,.; 3a-rpiiBO4лых фотонон ка- час . с л - собстлеиная генерадид ак- ; ; .- с,; jjaaepiiOM лереходе f;e ,ст сильной кэнкуренл 1лл; со CTopoHi-i основттого лазерного лё;Л-Ход- .Б других 1-;оь;бннаднях ак- т-лл;ь;х cviHH nopcoiicr o совпаденяя ус- noK-jfi гелераиии нет, и она не возни- ;ает- Нрк отсутстэин модулятора не лролсход гг совмещения во времени lui- пульсоз лакачек, следовательно, от- с-утстзуют затравочл.о е фотоны и гене- так -: е не hsecTa,

Юстировка оптической схемы устройства яЕ,1гяется составной частью изме- рлте ьной методики и как таковая В 3:1а-чктельной стелен ; отизеделяет тру- доеьлчость и пг-оиячоднтельность изме- релкй, Испсльзовянке в устройстве ла

5

зе 1Ного источника нпвой .Т}5у: г1,ии дает возможнс сть сутцясттимшс упростить юстировку и обеспечить ровьппе- производительности измереилй, Ия-- л ич и е Б у с т р о и с т в е юс т н р о в ч ; о г о и з - лучения на частоте ЛКР сокр;:п,ает зре- мя настройки схемы н noBbnrat T .прг кз- йодительность измерений.

Формула и 3 о 6

Устройство для к-эмерекил: .-ъа-гглией ности показателя npenoNLFteHKr оптических сред, состоящее из посл позатель но расположенных истстиика . азерггог с изпучения, содержащрго две р-я.э.гпх - ш ш активные среда,, одна из )ЗЬ(Х ьас- попожена в опт(тчег;ком ре зон,-; торе, фокусирующей систем,, полупрозрачного зеркала 5 эталонного о/бразца. ионохро- матера) фотоприемника, отп-г-ески СЕ:Йтаи11 5Г;:) с пь ходом мггиохроматги) а также ВТОРОГО монС ХЬюматорл , оптически сгзязяиного с гн ьт/прозряч г ., еркл- ;юм, и второго фото1 фиемннка, опти- ие:.:ки связанного i:. выходоь второго нo oxpo ;aтopa J, :iptf4eM сгбокх фот()Прнемнико8 злектрическн соединеьгь с вхпдани нзмеркте/ Я отноп ани. электрических CHrnajios:, вр,|уод когорого выходом устройства, с г л :- ч я ю ;д е е G я Tei i, -iT o, с ЦЕ:ЛЬК1 rioBSb ieHHR npoHaBc.jTHreJti-Hoci H И ;мере- ии , в оптический резонатор дополгш- те,ЛоНо введен модуд я гор добротности , итосля ак ивная среда уста ОЭ71ена к онтическом резонаторе последоват :ЯЬ1- г с червой, причем 1.дий нз ред д ьп/пл;- иеяа Б виде кристалла ((Jd ( WG vO .. : актизкрованногс ионами Hd- , а -ая -- Б виде кристя.нла .jAi-j, Ъ ; ти: ;1рованного ионами ,

Изобретение относится к -екник измерений физических пар шетров ,зе :;е.-- ств и может быть использовано в оптической npoMbatLriefiiHocTM для аттестации оптических -)атериалов по величине нсляней ости прело1чления, Цель - ;1овьп1 еняе производи тельности нзмере- ни й за счет сниженн}; трудоемкости юстировки onTfwecKOH схемы устройст- вз Устройство содержит источник лазерного излучения с двумя активньп-1и средами усгйковленньми друг за другом, и модуляторе -; добротности, поме- щеинь м в оп {ческий резонатср, фокусирующую систему полупрозрачное зер- кало. згалсн-и Д; образец, два мвяохро- матора, два фотоприем тика, вьг-соды которых сог;диий)1ы со входами кзмерн-- рителя от ошсь7.;к эглр.ктркческкх сигналов, причем оцча сред вьшслкекз ffi в активироэанного оизки яа- ; а другая - в виде кристалла Y./i.l,-0;.f , активированного HOKEJ H Nd- ; я;;,.

г;

1 I « J- i Е i

. f-y-I-,.г„.,,.,,5.у,.-.., .)-...,-.--.-.ПсГУ / / у;

.г , - .

/ / / ,

5 i 2 3