Устройство для передачи размера единицы средней мощности лазерного излучения средствам измерения Советский патент 1989 года по МПК G01J5/50 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки и аттестации средств измерения мощности лазерного излучения.

Цель изобретения - повьппение точности передачи размера единицы.

На чертеже изображена структурная схема устройства для передачи размера единицы средней мощности лазерного излучения средствами измерения.

Устройство содержит лазер 1, установленную по ходу его излучения отражающую дифракционную решетку 2. В одном из первых порядков дифракции решетки установлен эталонный приемник 3 излучения, а в симметричном

порядке дифракции решетки установлен узел для установки поверяемого средства 4 измерения, которое установлено на том же расстоянии 1 от дифракционной решетки 2, что и эталонный приемник 3 излучения. Дифракционная решетка 2 установлена в оправке 5 перпендикулярно к оси лазера. Оправка 5 снабжена приводом 6 ее поворота относительно оси лазера и фиксаторами 7 для жесткой установки оправки в двух положениях а и б, отличающихся друг от друга на 180. Между лазером 1 и решеткой 2 установлена четвертьволновая пластинка 8 для исключения влияния нулевого порядка дифракции на стабильность источника 1. ДифракционCit

Од

00

о

ная решетка вьтолнена, например, на стеклянной подложке, на которой, например, ионным травлением нанесены штрихи глубиной, равной четверти длины волны излучения лазера 1. Выбор такой глубины штрихов обеспечивает подавление мощности, отражаемой в нулевой порядок дифракции, и сосредоточение ее в первых порядках дифрак- ции. При этом соответствующим выбором количества штрихов на миллиметр добиваются устранения более высоких порядков дифракции. Привод 6 оправки может содержать, например, подшипниковую опору и поводковый щток, который может перемещаться вручную или с покощью электропривода. Фиксаторы 7 оправки могут быть выполнены, например, шариковыми.

Устройство работает следующим образом.

В процессе передачи размера единицы повер яемому средству 4 измерения его устанавливают в предназначенный для него узел установки на том же расстоянии от решетки, что и эталонный приемник 3 излучения. Поток непрерывного излучения от лазера 1 попадает на дифракционную решетку 2, на которой происходит разделение пучка.

Определяют коэффициент ,/Р2 деления дифракг юнной решетки, т.е. отношение мощностей излучения, ответвленных на эталонный Р( приемник 3 излучения и поверяемый Р. Для этого регистрируют напряжение выходного сигнала V P,S ка 3 и напряжение V Р, го средства 4 измерения, .--до-с о 8„ - чувствительность соответственно эталонного приемника 3 и поверяемого средства 4 измерения. Поворачивают дифракционную решетку 2 вокруг оси лазера 1 на 180 и снова регистрирую выходные сигналы приемника 3 и средс

эталонного приемни п поверяемоS

Здесь

и

сигналы приемника J и тва 4 измерения V Т, и V Г,5п

Из этих двух измерений определяют коэффициент деления.

К.

РА I Va V

рГ N v П

Устанавливают дифракционную решетку 2 в исходное положение, подают излучение на нее и регистрируют выходные напряжения V эталонного приемника

т

J И V поверяемого средства 4 измерения. По этим измерениям с помощью соотношения

К, К . К

где К - известный коэффициент, характеризующий эталонный приемник 3;

р

If. -40

Vi

vf

20

д25 530

40

45

50

определяют коэффициент К эквивалентности поверяемого средства 4 измерения, к нахождению которого сводится процедура передачи размера единицы.

Определение коэффициента К путем измерения выходных сигналов при двух положениях дифракционной решетки позволяет повысить точность передачи размера единицы за счет исключения погрешности, связанной с определением собственной чувствительности приемников излучения и неидеальности дифракционной решетки.

Формула изобретения

Устройство для передачи размера единицы средней /мощности лазерного излучения средствам измерения, содержащее лазер, оптически связанную с ним дифракционную решетку, а также эталонный приемник излучения и узел установки поверяемого средства измерения, установленные по разные стороны от оптической оси лазера на равном расстоянии от дифракционной решетки на направлениях, совпадающих с дифракционными максимумами решетки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности (передачи размера единицы, дифракционная решетка выполнена отражающей и установлена перпендикулярно оптической оси лазера с возможностью поворота вокруг этой оси и фиксации ее в двух положениях, отличающихся друг от друга на 180°.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки и аттестации средств измерения мощности лазерного излучения. Цель изобретения - повышение точности передачи размера единицы. В устройстве, содержащем лазер, дифракционную решетку для деления мощности его излучения, эталонный и поверяемый приемники излучения, дифракционная решетка установлена перпендикулярно оптической оси лазера с возможностью поворота вокруг этой оси и фиксации в двух положениях, отличающихся одно от другого на 180°. Решетка выполнена отражающей. Изобретение позволяет исключить погрешность, связанную с определением собственных чувствительностей эталонного и поверяемого приемников и неидеальностью дифракционной решетки. 1 ил.