ВСЕСОЮЗНАЯЯ*ТЕНТ1Ш.ГЕХН|11ГгН|(д^;, Советский патент 1973 года по МПК G01J9/02 G01N21/45 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к способам измерения по азателя преломления методами многолучевой интерферометрии с использованием лазерного излучения.

Известны способы измерения показателя преломления по частотному смещению максимума пропускания резонатора типа фабриПеро при помещении в резонатор исследуемой среды. Однако в известном способе чувствительность измерений непосредственно связана с диапазоном возможных измерений.

Предлагаемый способ позволяет измерить малые различия показателя преломления на фоне значительных его изменений. Например, в резонаторе интерферометра генерируют плазму с большим показателем преломления и хотят измерить небольшие его вариации, вызванные, например, слабыми колебаниями плазмы, для регистрации которых необходима максимально возможная чувствительность системы. Во всех таких случаях известный способ неприменим. Предлагаемый способ устраняет это ограничение и позволяет производить измерения с наибольшей чувствительностью системы на уровне большого значения показателя преломления.

Суш,ность предлагаемого способа заключается в модуляции части излучения, направляемого в систему стабилизации относительных длин резонаторов лазера и интерферометра.

и использовании для стабилизации одного из сателлитов, возникающих в процессе модуляции, при сохранении неизменной частоты другой части излучения, по изменению интенсивности которой судят о смещении максимума пропускания резонатора и, следовательно, об изменении показателя преломления среды. В известном способе частоту излучения лазера устанавливают в некоторую точку одного

из максимумов пропускания резонатора интерферометра и удерживают ее в этом положении с помощью системы стабилизации. Изменение показателя преломления среды в резонаторе интерферометра приводит к смещению максимума пропускания интерферометра относительно лазерной линии (в том случае, если характерное время этого изменения т меньще характерного времени установления системы стабилизации Тст.). При этом максимальное измеряемое изменение показателя преломления пропорционально ширине кривой максимума пропускания, в то время, как точность измерения обратно пропорциональна ширине.

В предлагаемом способе ту часть излучения, лазера, которую направляют в систему стабилизации, предварительно модулируют частотой f. При этом, в отличие от известного способа, постоянное пропускание поддерживают

не на частоте лазера v, а на частоте v -/. В этом случае частота излучения v лазера находится на расстоянии / от рабочей точки кривой пропускания. Частоту / подбирают таким образом, чтобы она соответствовала среднему значению показателя преломления, которое может быть любым. Тогда наибольшие изменения показателя преломления от уровня среднего значения определяют с точностью, соответствующей изменениям в пределах одного максимума пропускания. Предмет изобретения Способ измерения показателя преломления, заключающийся в том, что исследуемую среду помещают внутрь резонатора интерферометра типа Фабри-Перо, пропускают через резонатор зондирующее лазерное излучение и измеряют интенсивность прошедщего излучения в пределах одного максимума пропускания резонатора при стабилизации относительных оптических длин резонаторов лазера и интерферометра, отличающийся тем, что, с целью измерения малых изменений показателя преломления на фоне больщого среднего его значения, зондирующее излучение разбивают на два луча, измеряют интенсивность одного прощедщего через среду луча, а второй луч модулируют, пропускают через среду и направляют в систему стабилизации относительных оптических длин резонаторов лазера и интерферометра, причем частоту модуляции подбирают до полной компенсации среднего значения показателя преломления.