Устройство для измерения распределения интенсивности излучения Советский патент 1986 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено дЛя измерения распределения интенсивности излучения гку йеченяю луча и, в частности, может быть использовано для измерения расходимости луча лазера непрерывного действия

Известны устройства, применяемые для измерения распределения интенсивности и расходимости излучения лазеров.

Эти устройства работают в основном методом фокального пятна и регистр11руют на фотопластинке распределение плотности измерения в фокусе оптической системы. Устройства подобного типа работают в ограниченном спектральном, и энергетическом диапазоне, связанном с чувствительностью и линейностью йсполбэуемого фотоматериала.

Наиболее близким по технической сущности fc предложенному устройству является известное устройство, содержащее сканируюпщй злемент, собирающуй линзу, приемник излучения с коллимирунлцей щелью,, связанный через усилитель с осциллографом. Однаkp такие устройства имеют существенные недостатки. Сканирующий элемент, в среднем по времещ, по1лощает (или отражает) большую часть мощности излучения, что исключает возможность работы с излучением Одновременно с проведением измерения, а при значительной мощности излучения вызьгоает необходимость его Охлаждения. Для получения высокого п ространственного разрешения необходимо иметь в нем отверстия стохгь малых размеров

Что их Изготовление становится техно--, ./.

логически сложным (для измерения разме ра фокусного пятна СО - лазера нёобходимы отверстия размером в несколько десятков микрон).

Целью изобретения является повышение разрешающей способности.,,

Указанная цель достигается тем, что сканирующий элемент выполнен в виде отражающего цилиндра, высота которого больше максимального размера сечения пзгчка, расположенного по высоте перпендикулярно траектории сканирования и установленньй с возможностью перемещения нормально направлению распространения излучения.

На фиг. 1 изображена схема измерения; на фиг. 2 - двигатель с установленным на его валу отражающим цилиндром; на фиг. 3 - схема поясняющая отражение излучения от цилиндра

Из источника 1 излучения (например лазера) измеряемьй световой поток попадает на зеркально отражающий цилиндр 2 с размером вдоль его оси превосходящим наибольший размер сечения потока. Цилиндр установлен на вап 3 электродвигателя 4 так, что ег ось перпендикулярна оси вала. Падающее на цилиндр .2 излучение отражается от него, приобретая расходимость (цилиндр работает как дефокусирующая линза в плоскости, перпендикулярной его оси). Йоэтому в коллимирувдую щель 5 экрана 6 попадает лишь часть потока излучения, отражаемая узкой полоской. Проходящее в щель 5 излучение собирается линзой 7 на приемнуюплощадку фоторезистора 8, который используется в качестве приемника излучения. Сигнал с фоторезистора 8 через усилитель 9 подается на вход осгщллографа 10, на который подается также сигнал синхрониза1щи с работой двигателя 4. Так .как на фоторезистор попадает излучение лишь с узкой полоски, то ширина этой полоски и определяет простраЧ ственное разрешение. Ширина полоски определяется диаметром цилиндра и углом в , величину которого легко менять, изменяя расстояние от цилиндра до экрана 6 или размер коллимирую щей щели. ..

При вращении вала двигателя цилиндр движется поперечно распространению излучения, т.е. отражакщая на приемник полоска перемещается по сечению луча. Поэтому зависимость выходного сигнала приемника от времени дает распределение интенсивности по координате, совпадающей с направ-яением перемещения цилиндра. Подавая сигнал с фоторезистора на осциллограф, получим на экране распределение интенсивности по этой коо)динате. Для получения распределения по другой координате нужно повернуть устройство так, чтобы цилиндр перейещался по сечению луча в направлении соответствующей координатй

Использование цилин рической отражающей поверхности позволяет получить высокое пространственное разрешение, вплотьДО размеров порядка длины волны излучения без изготовления технологически сложных экранов с малыми отверстиями. Высокое прост ранственное разрешение позволяет проводить измерение в области фокусного пятна. Так как для измерения используется лишь малая доля мощности, то устройство позволяет проводить измерения характеристик лазеров 74 с мощностью излучения от милливатт, ограниченной чувствительностью прием ; .НИКОВ излучения, до десяткбв кило- . ватт, ограниченной разрушением отт ражающей поверхности под/-действием излучения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее сканирующий элемент, собирающую линзу и приемник излучения с коллимирующей щелью, связанный через усилитель С осциллографом, отличающееся тем, что, с целью повьшения разрешающей способности, сканирующий элемент выполнен в виде отражающего цилиндра, высота которогр больше максимального размера сечений пучка, расположенного по высоте перпендикулярно траектории сканирования и установленный с возможностью перемещения нормально направлению распространения излучения.^^Ф«г./О) 4^оь <| ^ 4^

J 0UZ.Z