Измерение параметров лазерного излучения

АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ [c.69]

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ [c.94]

Измерение параметров лазерного излучения необходимо производить при экспериментальных исследованиях, разработке технологических процессов и эксплуатации лазерных установок. Целесообразно рассмотреть методы измерения параметров лазерного излучения, которые в первую очередь учитываются при практическом использовании лазерных установок. К ним относятся мощность, энергия, угловая расходимость, поперечное распределение интенсивности излучения, поперечный размер луча, длительность импульса [143]. [c.94]

Наибольшее распространение получили тепловые методы, основанные на измерении температуры нагрева поглотителя с помощью термопары, термостолбика, болометра или термосопротивления. При измерении выходных параметров лазерного излучения калориметрическим методом необходимо добиваться максимального поглощения оптической энергии в нагрузке. В качестве поглотителя применяются твердые тела, жидкости или [c.95]

Процессы М. п. очень важны в квантовой электронике, нелинейной оптике, фотохимии и т. д. Они используются для оптич. накачки лазерных сред, измерения длительности коротких световых импульсов, управления параметрами лазерного излучения, селективного воздействия на атомы и молекулы при лазерном разделении изотопов. На основе М. п. разработан целый ряд методов нелинейной спектроскопии, к-рые широко применяют для исследования квантовых переходов в атомах и молекулах, энергетич. спектра возбуждений в полупроводниках и т. д. [c.167]

Поскольку лазерное излучение охватывает широкий интервал длин волн (от ультрафиолетового до далекого инфракрасного диапазона), для измерения его параметров требуются различные методы. [c.94]

Установка, предназначенная для неразрушающего контроля МОП-схем с помощью лазерного зондирования, позволяет производить проверку правильного функционирования отдельных элементов БИС по изменению выходных параметров схемы в результате воздействия лазерного излучения на эти элементы, а также осуществлять визуализацию измерений на телевизионном экране и сравнивать телевизионные изображения с эталоном. Установка включает оптическое устройство, схематически изображенное на рис. 133, сканирующее устройство, предметный стол с устройством совмещения, телевизионное устройство и контрольноизмерительный блок. Операции, выполняемые на установке, сводятся к закреплению и совмещению ИС на предметном столе, обеспечению контактов к выводам сканированию сфокусированного лазерного луча или изображения маски по просматриваемой поверхности и передаче изображения ИС на телевизионный экран [103]. [c.227]

Измерение указанных параметров возможно по анализу распределения рассеянного волокном когерентного излучения [51, 203, 217, 248]. Однако, если волокно прозрачно для излучения лазера, распределение рассеянного волокном лазерного излучения зависит не только от размеров и формы волокна, но и от других факторов, которые необходимо учитывать структуры поперечного сечения волокна (моноволокна, световоды, трубки, многожильные волокна и т. д.), показателя преломления материала, его однородности и изотропности, а также ориентации плоскости поляризации излучения относительно геометрической оси. Эта зависимость объясняется тем, что часть излучения проходит непосредственно через материал волокна и интерферирует с излучением, рассеянным его поверхностью. Особенности внутренней структуры и свойства материала волокна определяют деформацию волнового фронта излучения, проходящ,его через волокно, и вид результирующего распределения интенсивности рассеянного излучения, по которому судят о геометрических параметрах волокна. . [c.269]

Поскольку коэффициент у определяется через известные параметры оптической схемы (угол 29) и известную длину волны лазерного излучения (А,), то при измерении величины доплеровского сдвига можно определить измеряемую проекцию скорости v os ф [c.280]

По принятому определению, лазер состоит из излучателя и источника питания. В зависимости от назначения в состав лазерной установки кроме лазера могут входить оптико-механический блок, устройства управления лазерным излучением, устройства измерения и стабилизации параметров излучения, блок охлаждения, устройства автоматики и т. п. Каждый из этих функциональных узлов играет важную роль в обеспечении заданной работоспособности установки. [c.3]

Для создания лазеров потребовались новые, ранее не применявшиеся материалы, системы охлаждения и электропитания, принципиально новые оптические устройства для измерения параметров излучения. Лазерная техника стимулировала разработку новых радиоэлектронных устройств и методов измерений импульсных сигналов наносекундной длительности. Требовалась разработка высокочувствительных быстродействующих фотодетекторов как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах длин волн. Высокие потенциальные точности измерения координат цели, свойственные лазерным локаторам, определили необходимость создания сверхточных оптико-механических узлов для наведения лазерного излучения. Одновременно с развитием элементной базы совершенствовались и отрабатывались схемные решения лазерных локаторов, проверялись на практике основные положения теории. [c.6]

В этой главе вводятся основные лазерные параметры, о которых будет идти речь в последующих разделах книги. Поскольку данная книга представляет собой руководство по измерительной технике, в этой главе также излагаются некоторые принципы измерений и сведения из статистического анализа. Тем, кто имеет достаточно высокую квалификацию в технике эксперимента, рекомендуется начинать прямо с гл. 3. Но гл. 2 можно рекомендовать как источник сведений о специфических лазерных характеристиках и о видоизменениях лабораторных методов, необходимых для получения надежных результатов при измерениях параметров этого нового источника электромагнитного излучения. [c.9]

Если можно по одной характеристике отличить лазер от обычных источников света, то такой характеристикой является спектральная плотность энергетической яркости. Измерение спектральной плотности энергетической яркости, т. е. плотности потока, отнесенной к единичному телесному углу и к единичному спектральному интервалу, включает в себя измерения зависимости мощности излучения от времени, плотности потока, расходимости пучка, поляризации света и его спектрального состава. К этому перечню внешних лазерных параметров, которые должны быть измерены для определения яркости, необходимо добавить когерентность. В табл. 1.1 перечислены основные внешние характеристики лазеров. [c.10]

Для правильного применения приборов и аппаратуры в экспериментальных и измерительных устройствах часто требуется контролировать какую-нибудь характеристику лазерного луча, но при этом трудно обеспечить, чтобы измерения давали истинные параметры лазерного пучка. Два метода, которыми часто пользуются при таких измерениях, основаны на наблюдении за действием излучения на какой-либо объект или датчик и на ослаблении интенсивности пучка. Мощность или энергия некоторых лазеров достигают настолько большой величины, что если их использовать в полную силу, то датчик может разрушиться. [c.20]

Поскольку при измерении параметров пучка очень существенна структура мод резонатора и рабочего вещества, часть этой главы посвящена описанию наиболее важных типов оптических резонаторов и их мод (типов колебаний). Методы определения картины излучения в ближней и дальней зонах, связанной с модами резонатора, проиллюстрированы на конкретных примерах. Иллюстрации делают описание более наглядным и позволяют получить представление о достижимой точности. Особое внимание также уделяется оборудованию, которое было сконструировано специально для измерения лазерных параметров, и новым методам использования существующих приборов. [c.35]

Введение в действие комплексной поверочной лаборатории средств измерения энергетических параметров непрерывного и импульсивного лазерного излучения позволило поверять средства измерений, применяющиеся [c.15]

Экспериментальное исследование спектров сильных флуктуаций интенсивности лазерного излучения в турбулентной атмосфере проведено в работах [42, 44] при значениях числа Френеля передающей апертуры Q= 130 и 0 = 26, соответствующих режиму плоской волны. Интенсивность турбулентности на трассе во время этих измерений изменялась в широких пределах, и параметр [c.108]

Оптические способы, используемые для определения характеристик турбулентной атмосферы, условно можно разделить на два класса пассивные и активные. В первом случае в месте приема измеряются характеристики излучения от источников естественного происхождения, например звезд, солнца и др. Во втором случае используется специальный излучатель-передатчик оптического (чаще всего лазерного) излучения и измеряются характеристики излучения, прошедшего в атмосфере некоторое расстояние. Часто оказывается удобным использовать локационные схемы, при которых измерения осуществляются в отраженных световых потоках от детерминированных отражателей или от естественных атмосферных образований, например аэрозольных слоев. При использовании оптических методов параметры атмосферы могут быть получены как осредненные по всей трассе измерений, так и в виде профилей их средних значений по направлению распространения оптического луча. [c.216]

В физике плазмы рентгеновская спектроскопия применяется для диагностики источников двух типов с большим размером плазменного объема 0,1—1,0 м (например, токамаков) и источников малого размера 0,1—1,0 мм (лазерной плазмы, плазменного фокуса, вакуумной искры). Температура этих источников одного порядка — от единиц до нескольких десятков миллионов градусов, и основная часть линейчатого и непрерывного излучения приходится на мягкий рентгеновский диапазон от нескольких сотен электронвольт до нескольких килоэлектронвольт. В термоядерных установках проводятся исследования Н, Не, Ы, Ве — подобных ионов легких (О, С, Н) и тяжелых (Т1, N1, Ре) элементов, по которым определяются электронная и ионная температуры, ионный состав и состояние равновесия, а также исследуются макроскопические процессы и кинетика плазмы. Исследуемые линии принадлежат ионам примесей, поступающих в плазменный объем из стенок или остаточного газа, поэтому их интенсивность по сравнению с континуумом относительно невелика. Для разделения линий ионов различных элементов и кратностей необходимо разрешение порядка (1 — 3). 10 в отдельных, относительно узких, участках спектра. По изменению интенсивностей линий ионов различных кратностей можно судить об изменениях температуры, плотности и ионного состава плазмы по объему. Для таких измерений спектральная аппаратура должна иметь пространственное разрешение порядка 1 см для токамаков и 1 мкм для лазерной плазмы. Горячая плазма существует непродолжительное время (характерное время изменения параметров плазмы токамаков порядка 1 мс, лазерной плазмы — 10 нс), поэтому приборы должны обладать достаточно большой апертурой и многоканальной системой детектирования. Поскольку большинство координатно-чувствительных детекторов высокого разрешения имеют плоскую чувствительную поверхность, фокальная поверхность спектрометра тоже должна быть плоской, и угол падения излучения к ней должен по возможности быть небольшим. [c.286]

В руководство, как мы надеемся, вошло все ценное из того, что было опубликовано по методике лазерных измерений в таких областях, как разделение лазерного пучка, контроль параметров пучка, измерение мощности, энергии, усиления, длины волны излучения, ширины линии излучения, когерентности и стабильности частоты. В нем рассматриваются вопросы модуляции и демодуляции луча лазера, а также шумовые характеристики генераторов с точки зрения использования лазеров в системах связи. [c.7]

В данной книге рассматриваются вопросы, связанные с измерением лазерных параметров. Термин лазер применяется в очень широком смысле и охватывает приборы, работающие во всем спектре электромагнитных волн. В настоящее время имеются лазеры в диапазоне примерно от 0,2 до 400 мк. Судя по скорости появления новых длин волн в излучении, границы используемого спектра будут расширяться, охватят миллиметровый и рентгеновский диапазоны и даже выйдут за их пределы при дальнейшем развитии техники. Спектральная плотность в линиях излучения лазеров будет возрастать. Тем временем различные приложения квантовой электроники проникнут во многие области человеческой деятельности и будут занимать умы огромного числа людей науки и техники. Но для такого внедрения необходимо иметь хотя бы в какой-то степени полную систему измерительной техники. Сегодня, как и сто лет назад, остаются в силе слова лорда Кельвина Когда вы можете измерить то, о чем вы говорите, и выразить это в числах, тогда вы кое-что знаете об этом... [c.9]

На рис. 6.2 приведены характерные зависимости параметра нелинейности естественной атмосферы на длине волны воздействую-ш,его излучения Х=10,6 мкм в диапазоне 1—9 мкс с начала лазерного воздействия. Усредненные кривые 1—3 получены для различных углов рассеяния при начальной метеорологической дальности видимости 5м = 3- 5 км. Группа измерений, соответствующая кривой 4, получена для условий снегопада с 5мл 0,5 км. Видно, что в последнем случае канал излучения заметно просветлен (t)jv 0,5). в условиях воздействия излучения на фоновый аэрозоль (кривые 1—3) параметр нелинейности возрастает со [c.192]

Следует отметить, что использование комплексного подхода, заключающегося в измерении одновременно широкого набора параметров приземной атмосферы по оптическому и акустическому излучению, а в перспективе и радиоизлучению лазерной искры [31], должно обеспечить экономическую целесообразность создания серийной лидарной техники на основе мощных лазеров. [c.203]

Первая глава содержит введение в проблему термометрии твердого тела, обоснование необходимости новых методов для развития микротехнологии и постановку задачи по разработке лазерной термометрии. Во второй главе приведены сведения о взаимодействии света с твердыми телами, об оптических свойствах металлов, полупроводников и диэлектриков и о температурных зависимостях, лежащих в основе ЛТ. Глава 3 содержит данные по температурным зависимостям оптических параметров твердых тел. Главы 4-7 посвящены рассмотрению методов ЛТ, основанных на измерении интенсивности, поляризации, расходимости светового пучка, времени высвечивания, особенностей спектра после взаимодействия излучения с исследуемым объектом. В гл. 8 обсуждаются преимущества и недостатки методов ЛТ, сравниваются их измерительные характеристики. [c.6]

БВК состоит из двух подсистем первая из них предназначена для управления газоанализатором, контроля параметров излучения лазеров и измерения интенсивности лазерного излучения, отраженного от поверхности земли, и включает модули управления шаговыми двигателями (МУШД), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и пакет прикладных программ, а вторая - для обработки, анализа и хранения данных ЛГА и ТПВ системы. После обработки сигналов ЛГА на экран [c.18]

Появление лазеров значительно расширило возможности измерений, использующих дифракционные явления. Высокая яркость и контрастность дифракционных распределений, полученных с помощью лазерного излучения, дает возможность значительно поднять точность и автоматизировать процесс измерений, производить их в производственных условиях. К настоящему времени разработаны и продолжают совершенствоваться прецизионные лазерные дифракционные измерители геометрических параметров в диапазоне от долей микрометра до нескольких миллиметров, позволяющие измерять и контролировать размеры и форму изделий с точностью до десятых долей процента (например, диаметры тонких проволок и волокон, отверстий, ширину щелей и полос, диаметр нитей, величину зазоров и т. д.). На их основе разрабатываются измерители оптических, механических, теплофизи-ческих и других характеристик волоконных материалов и изделий. [c.230]

Р. а. применяют в лазерных гироскопах для подавления одной из встречных волн для прецизионного измерения анизотропии оптич. элементов, для чего исследуемый элемент помещают в резонатор и по характеру собств. состояний поляризации резонатора судят об анизотропных свойствах элемента для управления энергетнч., поляризац. и частотными параметрами выходного излучения. В часгности, в Р. а. возможно осуществить селекцию продольных мод резонатора (см. Селекция мод). Для этого в линейный резонатор помещают поляризатор и двулучепреломляющую пластинку, гл. осп к-рой повёрнуты относительно осей поляризатора на угол ф. Модули собств, значений матрицы Джонса обхода такого резонатора равны [c.318]

Возможности и перспективы построения систем передачи информации с ОКГ определяются рядом специфических особенностей последних. Используя ОКГ, можно обеспечить чрезвычайно высокую направленность пучков светового излучения, высокую стабильность частоты излучения, большую мощность в импульсном режиме. Лазерные системы имеют малые габариты и вес приемопередающих антенных установок при обеспечении заданной ширины диаграммы направленности. Эти системы позволяют обеспечить высокую пропускную способность (информативность) каналов связи и реализовать большую точность измерения параметров движения объектов. Большая пропускная способность оптических когерентных линий связи позволяет рассматривать вопрос о передаче телевизионной, телеметрической, телефонной и другой информации по одному какалу за очень короткое время создавать многоканальные телевизионные и телефонные системы. Эти бесспорные преимущества могут быть реализованы лишь при обеспечении высокой концентрации энергии в узком световом луче и при использовании совершенных приемных систем. [c.7]

Для экспериментов были разработаны надежный рубиновый лазерный передатчик, высокоточная система наведения лазерного излучения, приемное устройство с фотодетектором и электронная система управления и обработки результатов измерений. Лазерный передатчик представляет собой охлаждаемую водой лазерную головку с рубиновым активным элементом со схемой оптической развязки и десятикратным коллимирующим телескопом. Передатчик вместе с приемным телескопом диаметром 40 см смонтирован на опорно-поворотном устройстве радиолокационной станции зенитного комплекса Nike-Ayaks (рис. 5.1). Управление опорно-поворотным устройством осуществлялось в цифровой форме в соответствии с расчетными значениями параметров орбиты ИСЗ и данными визуальной коррекции. Синхронизатор, включавший в себя систему единого времени, контролировал работу лазерного передатчика и фиксировал момент времени, в который излучался зондирующий импульс. Измерение дальности осуществлялось быстродействующим счетчиком, работавшим с частотой 100 МГц. Синхронизатор управлял также работой устройств считывания информации и цифропечатающим устройством, выводившим информацию об угловом положении цели и дальности. [c.185]

Очевидно, что достаточно полный комплекс измерений, позволяющих всесторонне вскрыть сущность процессов и явлений в излучателе твердотельного лазера, является необходимым для разработчиков лазеров и может быть осуществлен только в хо-)ошо оснащенных измерительными средствами лабораториях. 3 организациях, занимающихся эксплуатацией лазерных технологических установок, также необходимо осваивать хотя бы простые и доступные методы измерений параметров резонатора и пучка излучения, которые позволяли бы судить о соответствии характеристик установки технологическому режиму или об их отклонениях. В настоящем разделе рассматриваются вопросы измерительной техники, непосредственно связанные с решением задач термооптики твердотельных лазеров, к которым можно отнести определение общего тепловыделения в активном элементе, измерение термооптических характеристик лазерных сред, исследование термооптических искажений и напряжений в активных элементах. [c.173]

При большой интенсивности лазерного излучения различие между прямой и резонансной ионизацией исчезает. Этот эффект объясняется как последовательной реализацией прямой и резонансной ионизации на фронте и спаде лазерного импульса, так и перекрытием динамических резонансов, возникающим из-за относительно большой ширины спектра лазерного излучения при экстремально малой длительности импульса излучения мощных лазеров. Так называемая пороговая интенсибностъ представляет собой одну из интегральных характеристик процесса ионизации, наблюдаемую во многих экспериментах. Эта интенсивность соответствует измерению около 10 ионов на лазерный импульс (конечно, эта величина зависит также от экспериментальных приборов и некоторых методических факторов). Пороговая интенсивность измерялась в работах [6.51-6.56] для ионизации атомов инертных газов и их ионов при параметре адиабатичностн 7 > 1. Типичный пример измерений приведен на рис. 6.10. Видно, что зависимость порого- [c.163]

М а к а р о в А. А., Покасов В. В. Определение структурного параметра показателя преломления из локационных оптических измерений//Труды IV Всесоюз. симпозиума по распространению лазерного излучения в атмосфере.— Томск, 1977, 179—183. [c.263]

Для регистрации параметров акустич. Э., а также для записи формы сигналов и их длительности применяют специальную аппаратуру, к-рая должна обеспечивать приём слабых сигналов Э. на фоне шумов, обладать необходимым быстродействием (интенсивность Э. меняется в пределах от О до 105 импульсов в секунду) и малыми собственными шумами, вносить минимальные искажения. В качестве приёмников колебаний в большинстве случаев используются пьезокерамич. преобразователи при определении местоположения дефекта на испытуемом образце иногда располагают несколько приёмных преобразователей. Используются также оптич. интерференционные методы измерения колебаний с применением лазерного излучения. Сигналы с датчиков колебаний усиливают и подвергают дальнейшей обработке с помощью электронной аппаратуры. Обычно рабочий диапазон аппаратуры ограничивают снизу частотой —30 кГц, чтобы уменьшить влияние окружающих шумов, а сверху — частотой —нескольких МГц, поскольку создание более высокочастотной аппаратуры представляет большие технич. трудности. [c.393]

На начальной стадии этих исследований возникли опасения, что флюоресценция, индуцированная лазерами в естественных массах воды, может явиться источником фонового излучения, зашумляющего сигнал, обусловленный флюоресценцией нефти. Дальнейшие исследования не только уменьшили эти опасения, но и показали, что сигнал, обусловленный флюоресценцией самой воды, может служить индикатором присутствия в ней сильных органических примесей, а также позволяет дистанционно получать карты параметров рассеяния лазерного излучения различного рода выбросами и стоками. Флюоресценция хлорофилла известна давно, а в последнее время была продемонстрирована возможность дистанционного измерения распределения концентрации хлорофилла в естественных массах воды с помощью самолетного лазерного флюорометра. [c.19]

Выли приобретены установка для поверки дозиметрических приборов, измерительный комплект для поверки аудиометров, рабочее место по поверке виброакустических средств измерений фирмы Robotron , аттестованные источники альфа- и бетта- излучения, дозиметр ДКС-96, цифровой ультразвуковой ваттметр UW-3, преобразователь временных параметров ИПЛТ, универсальный калибратор для поверки информационно-измерительных систем, стробоскопический осциллограф, стандартные образцы ГСО-1 и ГСО-2 радиотехнических эталонов для замены устаревших, что позволило освоить поверку аппаратуры лазерно- и ультразвуковой терапии, генераторов сигналов диагностических ультразвуковых (аудиометров), ультразвукового диагностического оборудования, средств измерений дозиметрического контроля, средств неразрушающего контроля, средств виброакустических измерений, импульсных шумомеров, анализаторов вибрации, пистонфонов УЗД. [c.101]

В последние годы в связи с широким использованием кольцевых резонаторов возникла острая необходимость в контроле параметров их элементов, таких, как параллельность граней и толщина четвертьволновых пластин, однородность фазовых невзаимных элементов, однородность коэффициента отражения зеркал и т. д. На рис. 126 приведена оптическая схема полуавтоматического эллипсометра для измерения поляризационных свойств (эллиптичности и поворота плоскости поляризации) фазовых невзаимных элементов, используемых в лазерных гироскопах. Свет от лазера ЛГ-126, отразившись от зеркал 10 и пройдя через поляризатор 2, линейно поляризуется. После прохождения через фазовый невзаимный элемент (ФНЭ) 3 происходит поворот плоскости поляризации и возникает эллиптичность излучения. При соответ- [c.205]

Прямые измерения эффективности волновода [ом. формулу (4.61)] были проведены авторами работы [21]. Источником МР-излучения служила лазерная плазма, спектр которой охватывал область примерно от 1 до 2 нм. В качестве волновода использовалась обычная стеклянная трубка, внутренняя поверхность которой не подвергалась какой-либо дополнительной шлифовке. Размеры трубки составляли длина Ь = 167 см, радиус / = 0,4 см. Это соответствует параметру к = 1,4-10- . Было найдено, что эффективность волновода составляет Т1эксп 32, т. е. плотность потока излучения на мишени возрастает в 32 раза за счет применения волновода. Теоретический расчет при Я = 1,25 нм дает значение Птеор 30. [c.155]

На рис. 2.8 приведены результаты измерений одномерных спектров флуктуаций интенсивности в различные моменты времени с начала лазерного воздействия. С учетом частичной когерентности реального источника излучения при выполнении требования Хт0о >1 в качестве параметра фигурирующего в теоретической модели [1], использовалась величина = (g o д/ / и)/0о, кото- [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...