Преобразование ИК-излучения в оптический диапазон

Приемный блок предназначен для приема излучения, отраженного целью, фокусирования его на чувствительном элементе, преобразования электромагнитного излучения оптического диапазона в электрический сигнал, усиления этого сигнала и передачи его на регистрирующий блок. [c.170]

Нелинейные оптические явления в кристаллах позволяют осуществлять преобразования излучения заданной частоты в излучение с частотой, которую можно перестраивать в определенном диапазоне. Принцип действия такого рода преобразователей частоты, получивших название параметрических генераторов света, заключается в следующем. [c.77]

Используя полученные результаты, можно оценить плотность потока энергии, поступающего в ударную волну Г р и . Таким образом, эффективность преобразования энергии оптического излучения в ударную волну ц = Г 1 не зависит от интенсивности света. Согласно оценкам авторов [35], она достигает 15% в случае 7 = 5/3, Р1 1 г/см , Z) 3,5, X 0,26 мкм. Таким образом, в УФ диапазоне оптических частот может возникать необходимость учета этого канала энергетических затрат в уравнении энергетического баланса. [c.176]

Оптическая накачка лазеров на красителях. Для возбужде-НИН красителей чаще всего при-—меняют когерентную накачку излучением твердотельных лазеров (ИАГ N(1 +, стекло с неодимом, рубин), работающих в импульсном режиме. В ка 1е-стве накачивающего излучения используется как основная частота, так и гармоники, например вторая ( ь = 0,53 мкм) и третья ( ь = 0,35 мкм) гармоники излучения лазера ИАГ N(1 +. КПД лазеров на красителях с возбуждением при помощи вспомогательного импульсного лазера достигает десятков процентов. Для этанольного раствора родамина 60 при накачке второй гармоникой лазера на стекле с неодимом был реализован КПД, равный 75%. При использовании когерентной накачки лазеры на красителях могут функционировать в качестве широкополосных усилителей оптического диапазона они могут также осуществлять сравнительно простое и эффективное преобразование оптических частот. [c.36]

Селеновые фотоэлементы предназначены для преобразования энергии оптического излучения в электрическую энергию. Они используются в качестве приемников оптического излучения в экспонометрических устройствах кинофотоаппаратуры, устройствах сигнализации и управления в диапазоне длнн волн от 0,4 до 0,7 мкм. [c.128]

Появление лазеров стимулировало развитие теории распространения световых пучков. В классической оптике [77] были подробнее всего изучены особенности формирования изображений при наличии аберраций, связанных как с большой светосилой применяемых устройств, так и со значительной шириной спектрального диапазона излучения. Для анализа процессов в лазерных резонаторах необходимо лишь знание законов преобразования волновых фронтов когерентных пучков. Кроме того, элементы резонатора обычно обладают небольшой оптической силой, лазерные же пучки имеют узкий спектр, малую расходимость и умеренные размеры сечения. Поэтому в лазерном резонаторе привычные для классической оптики аберрации практически отсутствуют в частности, здесь обычно стерта грань между сферической и параболической формами поверхностей оптических элементов. [c.7]

Исследуемое преобразование вполне устойчиво к вариациям показателя преломления тп. Причины подобной устойчивости операторов преобразования уже рассматривались ранее в п. 3.3. В расчетах предполагалось, что в исходной (модельной) характеристике показатель преломления не зависел от Я и составлял то=1,5—0,002 /. Конечно, при обработке экспериментального материала, полученного при оптическом зондировании атмосферных аэрозолей, необходимо учитывать наличие спектральной зависимости /По (Я) как слева, так и справа от границ интервала 0,35 0,60 мкм]. Для фоновых атмосферных аэрозолей соответствующая информация представлена обширными таблицами в монографической литературе (см., например, [4, 7]). Заметим, что экстраполяция спектрального хода аэрозольного коэффициента ослабления, в УФ-область важна в тех задачах, которые связаны с оценкой концентрации атмосферного озона из оптических измерений [5]. Методы прогноза аэрозольных характеристик светорассеяния в ИК-диапазон важны для повышения надежности в интерпретации данных термического зондирования атмосферы, особенно в полосе 4,3 мкм [28]. Используя развитые выше методы теории аппроксимации, можно решать и ряд других задач оптики и фи- зики атмосферы, в которых учет эффектов аэрозольного рассеяния оптического излучения играет важную роль. [c.234]

В настоящей главе рассматриваются различные схемы оптических и оптико-электронных процессоров, позволяющих аналоговым способом реализовать алгоритмы восстановления томограмм по проекциям. Здесь основное внимание будет уделено процессорам с вводом информации о проекциях на каком-либо оптическом регистраторе — фотопленке, пространственно-временном модуляторе света и т. п. Следовательно, обработке могут подвергаться проекции, полученные в любом диапазоне зондирующего излуче-яия. Преобразование такого излучения в оптическое изображение проекций может выполняться, например, для рентгеновского диапазона, флюоресцентным экраном, рентгеновским ЭОПом, види- коном, пленкой, линейкой или матрицей рентгеновских детекторов, [c.170]

Приемник оптического излучения (фоточувствнтельный прибор) предназначен для обнаружения и (или) измерения электромагнитного излучения оптического диапазона и основан на преобразовании энергит излучения в другие ее виды (в электрический сигнал, в видимое оптическое изображение). [c.5]

Рассмотренные выше свойства нелинейных преобразователей делают их интересными с точки зрения ИК-спектроскопии в двух отношениях. Во-первых, частотная дисперсия синхронизма приводит к тому, что разные спектральные компоненты инфракрасного излучения преобразуются по-разному (с разной эффективностью, в разных направлениях) и, следовательно, сам преобразователь работает как юпектральный прибор. Во-вторых, спектр преобразованного излучения сохраняет определенную информацию об ИК-сг№ктре и поэтому анализ спектра в видимой области обычными методами позволяет решать задачи ИК-спект-роскопии. Поскольку спектральные приборы видимой области обладают рядом преимуществ по сравнению с соответствующими приборами ИК-диапазона (более высокое разрешение и добротность, возможность многоканальной регистрации, более простое устройство), то такой вариант использования нелинейно-оптических преобразователей в ИК-спектроскопии также представляет значительный интерес. [c.121]

Перспективы широкого практического использования нелинейно-оптических приемников зависят от параметров каждой из трех основных частей схемы приема — оптической накачки, нелинейной среды и системы регистрации излучения видимого диапазона. Если в вопросе регистрации видимого излучения трудно ожидать каких-либо качественных изменений, то по каждому из первых двух пунктов последнее время наблюдается заметный прогресс. Использование в качестве нелинейных сред новых кристаллов с большими нелинейными восприимчивостями, большими размерами и высоким оптическим качеством и в ряде случаев газов позволило суш,ественно ослабить ограничения, связанные с низким коэффициентом преобразования при сравнительно маломош,-ной накачке. С другой стороны, в области создания источников накачки наметился принципиальный сдвиг благодаря появлению полупроводниковых лазеров нового поколения. Совершенно реально ожидать в ближайшее время появления достаточно надежных малогабаритных источников накачки мош ностью порядка нескольких ватт в непрерывном режиме. Это выведет нелинейпо-оп-тические приемники уже на приборный уровень — непрерывный режим работы при высокой энергетической эффективности, малогабаритность и простота конструкции. [c.143]

Во втором случае пространственную или температурную дисперсию векторного синхронизма при сложении частот стремятся использовать для спектрального исследования широкополосного ИК—излучения, преобразуемого в оптический диапазон [263]. Основными параметрами, определяющими эффективность решения задачи, является ширина полосы преобразуемого спектра и удельная дисперсия векторного синхронизма, увеличивающаяся при подходе одной из частот, участвующих в преобразовании, к области аномальной дисперсии нелинейного кристалла. В этом случае в ряде конкретных применений оптимальным будет использование молекулярных кристаллов, разнообразными наборами полос поглощения в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах и, следовательно, имеющих различные сочетания областей аномальной дисперсии. При использовании зависимости угла синхронизма от температуры должны найти применение монокристаллы комплексов переноса заряда с большой нелинейной восприимчивостью, оптические характеристики которых заметно зависят от степени колебательного возбуждения, т.е. от температуры. [c.181]

Принцип действия такого лазера [18] основан на преобразовании энергии спектрального пучка релятивистских электронов в магнитном поле в излучение в оптическом диапазоне волн. Из рис. 17 видно, что ускорителем электронов является устройство, выполненное в виде тороида, вокруг которого располагаются магнитные катушки. Магнитное поле, создаваемое этими катушками, управляется по определенному закону, обеспечивающему ускорение электронов от одного оборота к другому. Это позволяет получить очень высокие скорости электронов. Вы брасываемые из тороида электроны попадают в устройство, называемое линейным ускорителем. Оно обра- [c.43]

Для преобразования частоты лазерного излучения используются также и нелинейности поляризации более высокого порядка (кубическая, четвёртой степени и и т. д.). Оптические умножители частоты, использующие высшие нелинейности, позволяют в одном каскаде тюлучать высшие гармоники осн. излучения лазера, т. е. осуществлять прямые процессы преобразования ю — 3 , ю— 4 и т. д. Таким способом получено самое коротковолновое когерентное излучение в вакуумной УФ-области спектра с = 53,5 и 38,8 нм путём генерации пятой и седьмой гармоник на нелинейностях и в Не и Ме. На нелинейности в парах На получена девятая гармоника излучения лазера на неодимовом стекле с А, = 117 нм. Однако эффективность таких процессов обычно невелика вследствие малости величин соответствующих нелинейных восприимчивостей среды, и поэтому заметное преобразование можно получить лишь при достаточно высоких интенсивностях осн. излучения (к-рые ограничиваются лучевой прочностью среды), реализуемых, как правило, для импульсов пикосекундного диапазона. В большинстве случаев для оптич. умножителей частоты более эффективным оказывается использование неск. каскадов последонат. удвоения частоты. [c.448]

Развитие и дальнейшие перспективы квантовой э пектроники связаны с созданием эффективных, перестраиваемых по частоте источников излучения в различных областях оптического диапа-зона, работающих в разных режимах непрерывном, импульсном, импульсно-периодическом. Одним из перспективных путей создания таких лазеров является преобразование лазерного излучения. Лазер, использующий принцип такого преобразования, содержит две ступени. Первая—лазерный источник накачки, который возбуждает вторую ступень — активную среду (твердую, жидкую или газообразную). Возбуждение может быть резонансным и нерезонансным. Первыми преобразователями с резонансным возбуждением были полупроводниковые лазеры с оптической накачкой [121. В дальнейшем резонансная накачка была осуществлена в жидких активных средах, что привело к созданию лазеров на красителях. С появлением мощных лазеров в ИК-диапа-зоне (прежде всего СОг-лазеров) в качестве активных сред преобразовательных лазеров стали применяться молекулярные газы. К настоящему времени теоретические и экспериментальные исследования полностью подтвердили перспективность ГЛОН как источников излучения в среднем, дальнем ИК и субмиллиметро-вом диапазоне. [c.126]

Задача преобразования изображения означает необходимость сохранения при переводе в видимую область возможно более широкого пространственного спектра при взаимно однозначном соответствии отдельных его компонент в видимой и ИК-об-ластях. Наиболее удобным для перевода ИК-излучения в видимый диапазон является вффект сложения частот в нелинейной оптической среде. По сравнению с вычитанием частот этот эффект предпочтительнее, поскольку в этом варианте отсутствует прямая спонтанная параметрическая люминесцеыция, которая является мощным источником шума. Сказанное приводит к следующей общей схеме нелинейно-оптического преобразователя ИК-излучения. В нелинейную среду, где сформирована нужным образом световая волна (волны) накачкн, попадает сигнальное ИК-излучение. Благодаря эффекту сложения частот в среде генерируется излучение суммарной частоты, т. е. видимого диапазона [14—16, 29—253]. Пространственное распределение накачки, благодаря явлению синхронизма, обеспечивает [c.45]

Прямые измерения в области частот, превышающих частоты микроволнового диапазона, т. е. в инфракрасной и в видимой областях, до последних лет не производились вследствие экспериментальных трудностей. В последнее время удалось сравнить некоторые лазерные частоты с частотными эталонами в высокочастотной области, что позволило их непосредственно определить. Сравнение осуществляется с помощью гетеродинных методов— путем измерения разностей частот основных тонов или гармоник различных лазеров с возрастающей длиной волны и последующего сравнения частоты наиболее длинноволнового лазера с высшими гармониками клистронных частот, согласованных с цезиевыми часами. Для измерений применяются функциональные элементы, в которых путем смешивания частот осуществляются преобразование оптического излучения в радиочастотное и обнаружение этого излучения такими элементами могут служить различные фотоэлектрические приемники, особенно точечные детекторы (например, вольфрамовая спиральная контактная пружина кристаллического детектора), а также контакты Джозефсона, у которых выходящий сигнал нелинейно зависит от напряженности поля падающего света. При таких измерениях частично используются нелинейные взаимодействия очень высокого порядка. Если входной сигнал состоит из двух монохроматических линий с частотами f ито при наличии квадратичной зависимости выходного сигнала от напряженности поля он модулируется с частотой а = f — У, если А/т 1 те — время срабатыва- [c.44]

В качестве первого шага при проектировании флуороскопических поисковьк систем осуществляется поиск оптимального флуоресцентного экрана, обеспечивающего высокую эффективность радиационно-оптического преобразования, малый уровень потерь света и высокое пространственное разрешение в выбранном диапазоне эффективной энергии первичного излучения зф. Эффективность флуоресцентных экранов в основном определяется толщиной рабочего слоя (нагрузка) и типом люминофора. Мерой эффективности служит конверсионный фактор Ов, определяемый как отношение яркости люминесценции Вэ к мощности экспозиционной дозы Р [c.633]

Поэтому в технике волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов нашли широкое применение волноводные и резонансные системы, основанные на совершенно иных принципах — открытые линзовые и зеркальные линии и открытые резонаторы. Эти системы играют также основную роль в лазерной технике и оптических устройствах, осуш ествляюш их фокусировку и различные другие преобразования световых пучков. Открытые резонаторы являются одними из основных элементов конструкции большинства лазеров отсутствие боковых стенок позволяет удобным способом вводить излучение накачки для возбуждения активного вещества. [c.345]

ФЛЮОРЙТ, природный и синтетич. кристалл aFa, точечная группа симметрии тЗт. Плотность 3,18 г/см Гпл—1360°С твёрдость по шкале Мооса 4 молекулярная масса 78,08 оптически анизотропен, для >.=0,656 мкм показатель преломления тг=1,43 прозрачен в диапазоне X 0,125—10 мкм. Ф. без примесей применяется для изготовления оптич. линз и призм, а ак-тивированны разл. примесями (в т. ч. редкоземельными элементами) — как лазерный материал (см. Твердотельные лазеры) для преобразования ИК-излучения в видимый свет, в качестве фотохромных материалов, твёрдых электролитов с высокой ионной проводимостью (ионы F) и т. д. ФОКАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ, см. Фокус в оптике. [c.821]

В групповом устройстве происходит выделение рабочего диапазона частот для каждого гидрофона с помощью полосового фильтра. Затем сигналы подвергаются аналогово-цифровому преобразованию с разрядностью 16 двоичных разрядов и поступают в блок формирования группового цифрового потока и ввода информации в волоконно-оптический магистральный кабель. Кроме аппаратуры линейных низкочастотных приемных антенн в групповом устройстве находится аппаратура управления, возбуждения и приема сигналов приемоизлучателя. Приемоизлучатель расположен на корпусе группового устройства и связан с аппаратурой группового устройства коротким кабелем. Приемоизлучатель работает в диапазоне частот (20-30) кГц при акустической мощности излучения менее [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...