Оптический способ измерения фокусного расстояния рефракционных каналов Советский патент 1992 года по МПК G01N21/47 

(Л

с.

Изобретение относится к технической физике.и, в частности, к измерению характеристик рефгакщгошгыч каналов. Целью изобретения япляется чение точности измерения фокусного расстояния несимметричного аберрационного рефракционного канала. Яня этого по оптической оси ррфракпионно- го канала посылают от источника плоский коллимированный пучок лазерного , излучения. При этом ориентируют его так, чтобы большая сторона тшоскостн бьша перпендикулярна направлению движения среды. Принимают рассеянное излучение с наветренной стороны канала и определяют искомый параметр FO по формуле F0 Lк/1,99, где Т, р - расстояние от точки приема рассеянио- го излучения до источника. 1 ил. 5S

Изобретение относится к технической физике, в частности к измерению параметров оптического1 излучения, и может быть использовано для определения фокусного расстояния несимметричного рефракционного канала с аберрациями, т.е. создаваемого пучком высокоинтенсивного оптического излучения в движущейся поперек пучка среде.

Целью изобретения является увеличение точности измерения фокусного расстояния несимметричного аберрационного рефракционного канала.

На чертеже дана структурная схема устройства для осуществления предлагаг емого способа.

Способ заключается в следующем.

Посыпают плоский коллимированньй зондирующий пучок лазерного излучения на частоте, отличной от частоты Излучения, создающего рефракционный канал, в среде по оптической оси рефракционного канала и принимают рассеянное из канала излучение зондирующего пучка вне рефракционного кана- (ла у его края. Определив направление движения среды (наветренную сторону рефракционного канала), размещают приемник рассеянного из канала излучения с наветренной стопоны и увеличивают ширину зондирующего, пучка до достижения резкого увеличения интенсивности регистрируемого рассеянного излучения. Затем перемещают фотопрнемник рассеянного излучения вдоль рефракционного канала до нахождония положения, при котором наблюдается максимальное значение интенсивности регистрируемоСЛ

00

о со to со

по которому определяют ис -JlkJ JW %- 4 ф- J p

комый параметр F по формуле РЛшТ,р/

го излученияs и измеряют расстояние от точки посылки зондирующего пучка до точки приема максимального значения интенсивности Ъ„ регистрируемого излучения,

пар

/1,99,

где F0 - фокусное расстояние рефракционного канале, 1 Определение наветренной стороны рефракционного канала может быть осуществлено следующим образомо

Плоскость зондирующего пучка и приемник рассеянного излучения врашают { вокруг оптической оси рефракцио ного канала до тех пор, пока рассеян -ое излучение зондирующего пучка не станет выходить чз рефракционного какал а не с двух сторон, а только с одной. Эта 2 сторона и будет наветренной стороной рефракционного канала. Возможны и другие способы определения наветренной стороны рефракционного канала, например с помощью прибора, измеряющего 2 направление движения срецы.

Установлено, что при распрос- ране- нии пучка лазерного излучения дрлевой формы по оптической оси н симме рично- го р°фракционного канала с аберрациямк максимальное значение интенсивности выходящего из качала пучка лазерного излучения чаблюпартся с наветрв ной стороны Причем с подветренной стороны канэлг рассеянного излучения лазерного пучча наблюдаться не будет. Если ,болашаг . торона щелевого , учкэ терпен- дикулярш направлению двнтсенил среды, то максимальное з-шченир интенсивности рассеянного из канал излучения наблюдается строго с наветренной стороны при Let,99F0 у края канала. При других ориентациях щелрвгго пучка наб люцается размазанная в пространстве картина рассеяния зондирующего излучения из канала,,

Устройство дпй осущес влеЯил способа содержит последова 1 сльно установленные источник 1 зондирующего излучения (лазер), коллиматор 1 и переменную щелавую циафрагму 3, Вбл 31- края рефракдионного канат а у ановлен фото- приемник Л, нахогящийс аз передвижной платформе 5Р связанной с бгоком

6 управления притодом /s перемешающего фотопрнрмник 4 Устэойстго содержит такзче привод 8 я чращекиг диафрагмы 3 и шкалу Ч чля измеренш расг сточчия от точки приема -ассед ного

5

0

5

5

излучения до точки посылки зондирующего пучка.

Устройство работает следующим образом. Лазерное излучение от источника 1 через коллиматор 2 с переменной щелевой диафрагмой 3 посылается в ре- фракционный канал 10 по его оптической оси« После прохождения некоторого оасстояния в рефракционном канале зондирующий лазерный пучок из-за рефракции выходит иа канала и принимается фотоприемником 4, находящимся на подвижной платформе 5. Диафрагма 3 увеличивает , диаметр зондирующего лазерного пучка до тех пор, пока сигнал от фотоприемника 4 не начнет быстро расти, тогда блок 6 управления включает привод 7 который вращает фотоприемник А вокруг оптической оси ре- фракпионного канала и перемещает фото- приемичк 4 вдсль канала, и привод 8, вращшщий диафрагму 3, до получения максимального сигнала от фотоприемника А. Затем при помосци шкалы 9 измеряют расстояние L от источника зондирующего лазерного пучка до точки приема и по формуле F6 1 /1,99 судят об искомом параметре о

Таккм ом дос твели- чение точности rtOMpnenvR искомого параметра.

Форм /га ияооретеиия

ОШИЧ- РЖ 1 спосоЗ И меорния фокусного petb гкционныу каналов iyin, пос колпи т-фочаиного чондьо тще о ту«ка лазерного излучения на частого, от агтоты ичлучент-1я, создающего реЛракциочный канал в сиеде, по оптической оси рефракционного канала„ приема рассеянного из канала излу ччия зондирующего пу«ка вне рефракционного канала у его края,, увеличрнш ШИРИНЫ зондирующего пуша, до доставления скачка интенсигности регистъдруечого рассеяние го излучения. нахождения вдоль реАраг ьаса юге капало, псголгсьия точ ки максимьтоного инт°чгиз- ности регистр гр егчО1 о L 3inruei ич s по расстоянию Ьр до i оторои ог посылки зондир/ощего nv-i + с т об искомое параметре, о т л и , и 41 - ш и i-i с гем, ч го IH в тиче- кия точиош 13 еррчмт oioi v рас стояния чесиг -го а -1 ионного рефракционного т п г , с i гают

51580999 $

плоский зондирующий пучок, плоскость из канала излучение с нажгтренпой его которого перпендикулярна направлению стороны, а искомый параметр Fa оп- движения среды, и принимают рассеянное ределяют по формуле F0 Ц/1,99,