Измеритель расходимости пучков излучения оптического квантового генератора Советский патент 1976 года по МПК H01S3/00 

менной плотностью и индикаторного устройства 4. Объектив-анаморфот является оптической системой, которая преобразует изображение с различным масштабом в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Система объектива-аиаморфота может быть образована, например, цилиидрическими линзами или комбинациями сферических линз с цилиндрическими. Работа измерителя может быть рассмотрена на примере двухкомлонентного объектива-анаморфота, состоящего из короткофокусной отрицательной и длиннофокусной положительной цилиндрических линз, образующие цилиндрических поверхностей «оторых взаимно перпендикулярны и направлены параллельно осям X и Y соответственно. В фокальной плоскости объектива, а именно в фокальной плоскости длиннофокусной положительной цилиндрической линзы, пучок излучения образует пятно, в котором распределение интенсивности по оси X подобно диаграмме направленности в этом сечении, как и в случае с обычной собирающей линзой, а угол расходимости 0 - ; размер лятна по коор/Iдинате у увеличивается до размеров - (АХ-размер пятна по координате X; d - размер лятна на входе объектива-анаморфота; ft-фокусное расстояние длиннофокусной положительной цилиндрической линзы; /2 - фокусное расстояние короткофокусной отрицательной линзы). Увеличение пятна по координате У позволяет выбрать из него (диафрагмы 2) полоску /, такую, что интенсивность излучения / в ней в направлении У не меняется или меняется незначительно и зависит только от X, а распределение 1(Х} подобно диаграмме направленности в этом сечении. Лииии равной -интенсивности в пятне, .полученном таким образом, параллельны оси У. Фильтр 3, плотность которого D(Y) изменяется по координате У и не меняется по X модулирует излучение следующим образом. Интенсивность света, прошедшего через фильтр с переменной плотностью D(Y) равна /„р(, У) /(А).е-(П. Если /1- минимальная регистрируемая интенсивность, то форма линии равной интенсивности, соответствующая /пр(Х,У) /i const и определяемая диаграммой направленности или распределения 1(Х}, дается выражением D(y)lnПоложениекоординат, соответствующих максимальнойинтенсивности /макс и интенсивности назаданном уровне, например макс; (iuaKc) 0(y)-ln/fe. Ширина пятна Д X, соответствующая координате УК линии равной интенсивности, определяет угловую расходимость пучка на заданном уровне. Если ПЛОТНОСТЬ фильтра меняется по логарифмическому закону (У)1паУ, то на экране наблюдается линия равной интенсивности, координата У которой пропорциональна распределению интенсивности излучения в диаграмме направленности. Для более простого фильтра с линейной зависимостью оптической плотности )(У)бУ картина диаграммы направленности на экране индикаторного устройства имеет логарифмический масштаб по координате У, а соотношение координат, соответствующих максимальной интенсивности /макс интенсивности на заданном уровне, например 0,5-/макс, определяется выражением АУ (У«акс-Уо,б), и ширина пятна ДА , а соответственно и углос. Д вая расходимость w - , определяется на расстоянии А У от максимума. При известном фокусном расстоянии оптической системы и известном законе изменения плотности фильтра шкала по координате X на экране индикаторного устройства может быть прокалибрована в величинах угловой расходимости пучков излучения. Измерение расходимости импульсных ОКГ в любых сечениях может быть осуществлено: а)последовательным считыванием, цри определении средней расходимости пучка в серии импульсов излучения (что наиболее часто встречается на практике) за счет простой установки поворотного устройства (например, призмы Дове) на входе измерителя; б)параллельным считыванием, при одновременном определении расходимости в нескольких сечениях за время действия одного импульса, за счет распределения пучка на несколько каналов. Использование индикаторного устройства с пороговой зависимостью чувствительности от интенсивности излучения позволяет автоматизировать процесс измерения. В качестве такого устройства могут быть использованы, например, телевизионная -система с приведение.м изображения к двухградационному или экраны из тонких ферромагнитных пленок, например, из сплава MnBi. Предлагаемый измеритель значительно сокращает время измерения, так как имеет возможность считывания «епосредственно с экрана индикаторного устройства; упрощает процесс измерения, так как отпадает необходимость калибровки фотопленки; устраняются ошибки за счет нелинейности характеристик индикаторного устройства, так как участки экрана, соответствующие линии равной интенсивности, работают в одинаковых условияхФормула изобретения

Измеритель расходимости пучков излучения оптического квантового генератора, содержащий оптическую систему и индикаторное устройство, отличаюпдийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса измерения, оптическая система состоит из последовательно расположенных вдоль оптической оси объектпва-анаморфота, выполненного из отрицаТельного и более длиннофокусного положительного компонентов, например цилиндрических линз с взаимно перпендикулярными образующими цилиндрических поверхностей,

прямоугольной диафрагмы и фильтра с изменяющейся плотностью в направлении, имеющем наибольщий масштаб изображения и перпендикулярном оптической оси, по заданному закону, например линейному.

фиг. г

фиг.З