Измерение в и tg б с помощью резонаторов

Измерение е и tg 6 с помощью резонаторов [c.134]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

На рис. 138 показана схема устройства квантового интерферометра для измерения перемещений объекта [18]. Резонатор Не—Ке-лазера образован двумя неподвижными зеркалами 2 и 14, имеющими коэффициенты пропускания соответственно около 0,1 и 1%, а также подвижным зеркалом 6, укрепленным на перемещающейся с помощью микрометра опоре 7. При перемещении зеркала 6 приемная система, включающая в себя фотоприемник 11, [c.235]

Основные внутренние лазерные параметры — это спектр мод резонатора, усиление, шумы и возможность модуляции. Их детализация представлена в табл. 1.2. Измерения внутренних и внешних лазерных параметров проводятся при помощи датчиков сигнала, мощности и энергии, элементов для связи с пучком света и ослабителей. Такие измерения должны быть основаны на эталонах длины и энергии, поскольку калибровка по эталонам имеет крайне важное значение. [c.10]

Картины типов колебаний, обладающие азимутальной симметрией, наблюдались на гелий-неоновом газовом лазере, работающем на длине волны 1,15 мк с полусферическим резонатором. Моды выделялись при помощи проволочек, пересекающихся с оптической осью резонатора, и круглых диафрагм различного радиуса [34]. Когда картина излучения соответствует наличию одной угловой моды, ее чистота проверяется по отсутствию биений между разными угловыми модами. Картины типов колебаний наблюдались и фотографировались при помощи инфракрасного ЭОП. Измерения распределения интенсивности в картине излучения хорошо соответствовали предсказаниям по формуле (3.10). [c.60]

МОД импульсного рубинового лазера при помощи 12-метрового спектрографа с высоким разрешением Массачусетского технологического института [34]. Этот прибор снабжен 25-сантиметровой решеткой, его инструментальная ширина для излучения с длиной волны 6943 А порядка 2 см К На спектрограмме излучения лазера, работавшего вблизи порога самовозбуждения, зарегистрирована группа из 10 линий с одинаковыми спектральными интервалами между ними, равными 8 10" см К Ширина каждой линии (2 10"2 см ) в пределах точности измерения соответствует предельному разрешению прибора. Структура спектра согласуется с распределением осевых мод в резонаторе Фабри— Перо, длина которого равна длине рубина. [c.330]

Основная частота излучения определялась с помощью анализатора спектра типа АС-3, частотная погрешность которого в рабочем диапазоне частот (при 3%-ной ширине полосы пропускания) составляла + 2%. Учитывая, что точность начальной установки глубины резонатора и расстояния сопло—резонатор составляла + 0,2 мм, т. е. максимальная ошибка в определении параметра А могла достигать 0,4 леле, то максимальная ошибка измерений при малых значениях параметров / и/г составляла 6—10%, а при больших значениях не превышала 5%. В соответствии с этим разброс эксперименталь-возд /х ных точек при малых величинах I ти к оказывался иногда довольно значительным, но реально никогда не превышал указанной величины и в среднем составлял 3—5%. [c.76]

Рис. 16.12. Получение фоковского состояния Н) из вакуума 0). N возбуждённых двухуровневых атомов один за другим инжектируются в резонатор с одной модой в состоянии вакуума. Если все атомы после взаимодействия с резонансным полем окажутся в основном состоянии, то мы создадим в полости фоковское состояние Н). Это условие требует, чтобы мы произвели измерение для атомов с помощью детектора, чувствительного к атомным состояниям

В данной главе мы рассмотрим изменение во времени одной моды поля излучения из-за взаимодействия с пучком двухуровневых атомов, как показано на рис. 18.1. Здесь мы не проводим измерений над атомами после того, как они покинули резонатор. Поскольку нас интересует только поведение поля, возмущённое атомами, то есть динамика одной подсистемы, её состояние может быть описано только с помощью матрицы плотности. [c.563]

Есть простое объяснение такой возможности точного считывания статистики фотонов с помощью статистики импульсов. Так как мы производим совместное измерение, то из нашего ансамбля отбираются вполне определённые атомы. Выбранное нами сжатое состояние имеет фазовое распределение, локализованное около 0. Точно так же, фазовое состояние соответствует фазе ср = 0. Поэтому совместное измерение отбирает атомы, которые не меняют фазу поля. Это как раз те атомы, которые пересекают резонатор в узлах стоячей волны, где электрическое поле отсутствует. Но в узлах градиент поля не равен нулю. Следовательно, атомы приобретают импульс. Величина градиента и, следовательно, передаваемый импульс зависят от числа фотонов. Поскольку числа фотонов дискретны, то дискретен и передаваемый импульс. Более того, вероятность отклонения на данный угол определяется вероятностью обнаружить соответствующий градиент электрического поля, то есть, вероятностью обнаружить соответствующее число фотонов. Следовательно, есть взаимно однозначное соответствие между распределениями по импульсам и по числу фотонов. [c.630]

Рис. 169. Схема измерения распределения давления в струе (кривая р) с помощью манометра М и расположение сопла и резонатора в струйном генераторе ультразвука.

Приступая к измерениям и 8, определяют толщину образца диэлектрика, открывают крышку резонатора и вставляют в нее образец, после чего крышку закрывают. Вращая штурвал по часовой стрелке, добиваются появления на экране резонансной кривой. Если кривая имеет небольшие разме(ры, ставят аттенюатор О в положение Большие потери совмещают резонансную кривую с контрольными точками 1, 3, 5 при помощи рукояток Усиление и Регулировка детектора. [c.49]

С ПОМОЩЬЮ фемтосекундной лазерной системы. Временная характеристика, соответствующая времени переключения бистабильного устройства, может быть получена путем измерения того, насколько быстро сдвигается пик пропускания резонатора Фабри — Перо в ответ на воздействие входного пучка. Полученное для работающего при комнатной температуре устройства время отклика 1 пс является минимальным для оптических логических устройств с малым потреблением мощности (рис. 2.7). Время возврата вентиля в исходное состояние, которое соответствует времени выключения бистабильного уст- [c.64]

Упражнение 3. Наблюдение пичковой структуры излучения рубинового ОКГ и получение гигантского импульса. Проведите наблюдение пичковой структуры на разных развертках осциллографа. Определите длительность генерации в зависимости от величины накачки. При фиксированной накачке (напряжение на батарее конденсаторов 950В) оцените число пичков, среднее расстояние между ними и их длительность. Для получения гигантского импульса в резонатор лазера установите кювету с насыщающимся фильтром. При максимальной накачке (напряжение 1000 В ) можно наблюдать гигантский импульс на экране осциллографа. Для уменьшения сигнала перед фотоэлементом установите ослабляющий фильтр из одного или нескольких листов бумаги. Измерьте энергию гигантского импульса с помощью термоэлемента 10. По результатам измерений оцените среднюю мощность пичков и мощность гигантского импульса (длительность последнего на половине высоты полагается равной 2,5-10" с). Отчет составьте по форме, приведенной в приложении 10. [c.302]

Упражнение 2. Наблюдение структуры мод и измерение их угловой расходимости. Диаметр диафрагмы 9 уменьшите так, чтобы осуществить выделение одной основной моды. С помощью линейки на экране 8 измерьте размер пятна и определите угловую расходимость излучения. Далее при широко раскрытой диафрагме произведите измерение угловой расходимости в режиме генерации многих поперечных мод. Затем выделите отдельные высшие поперечные моды. Этого можно достичь путем небольшой разъю-стировки зеркал резонатора, поскольку чувствительность разных поперечных мод к разъюстировке зеркал различна. Другой способ заключается в использовании тонких металлических проволочек, которые вносятся в луч лазера внутри резонатора. Зарисуйте структуру поля и измерьте угловую расходимость наблюдающихся поперечных мод высших порядков. [c.307]

Nd YAG-лазера с модуляцией добротности. Лазер работает в импульсном режиме, и модуляция добротности в нем осуществляется с помощью кристалла KD P (дейтерированный дигидрофосфат калия, KD2PO4) в ячейке Поккельса [25]. На рисунке указаны также размеры стержня и резонатора. Из рисунка видно, что пороговая энергия лазера ср 3,4 Дж, а энергия выходного излучения Е ж 0,12 Дж при Ер 10 Дж (т. е. при х = = р/ ср = 2,9). Найденная из измерений длительность импульса лазера при этой накачке составляет около 6 не. [c.302]

Синхронизация мод лазера на АИГ Nd исследовалась Куи-зенгой и Сигманом, экспериментально подтвердившими многие выводы теории, данной в разд. 4.2 [4.6]. Для синхронизации мод лазера на АИГ Nd ими использовался электрооптический фазовый модулятор на кристалле LiNbOs с частотой модуляции 264 МГц. Ширина спектра излучения Av определялась с помощью интерферометра Фабри—Перо. Для измерения длительности импульсов Xl использовался быстродействующий фотодиод. Длительность более коротких импульсов определялась корреляционным методом на основе измерения второй гармоники (см. гл. 3). В зависимости от глубины модуляции Ьрм наблюдались импульсы длительностью от 40 до 200 пс при средней выходной мощности 300 мВт. Без принятия дополнительных мер кристалл модулятора выполнял роль эталона Фабри— Перо, ограничивавшего ширину спектра излучения лазера. Для сокращения длительности импульсов необходимо исключить селекцию мод модулятором, устранив мешающие отражения (для этого можно, например, скосить входные окна модулятора под углом Брюстера к оптической оси резонатора). Можно также наклонить модулятор на достаточно большой угол, устранив таким образом перекрытие падающего и отраженного пучков. Измерялась зависимость ширины спектра излучения и длительности импульсов от коэффициента глубины модуляции 8рм. Результаты измерений представлены на рис. 4.6. Проведенные через экспериментальные точки прямые подтверждают предска-10 [c.147]

Установка для генерации высокостабильных ультракоротких импульсов была создана Ротманом и сотр. [5.30]. Схема этой установки показана на рис. 5.11. Она состоит из двух регулирующих контуров. Контур быстрой регулировки содержит измеритель средней мощности излучения лазера Pi и второй гармоники сигнала Р2, получаемой при помощи кристалла KDP (см. гл. 3 и 8). Пиковая мощность импульсов второй гармоники пропорциональна квадрату пиковой мощности лазерных импульсов. Поэтому Р2- (f i)VTL, где — длительность импульса лазера, откуда следует, что величина (Pi)V 2 является мерой длительности импульса. Для контроля длительность импульса измеряется одновременно автокоррелятором и по второй гармонике (см. гл. 3). Измерения показывают, что преднамеренная расстройка резонатора мало влияет на среднюю мощность основного излучения Р, в то время как Рг и, следовательно, меняются сильно (при расстройке 6vm = l кГц Pi изменяется менее чем на 10%, Рг — более чем на порядок, изменение длительности импульса еще можно зарегистрировать при рас- [c.178]

Структурная схема установки представлена на рис. 7.15. В ЛПМ Курс применяется плоский резонатор. Средняя мощность излучения в полезном пучке с расходимостью 4 мрад составляет 14-15 Вт. Пучок излучения диаметром 20 мм с помощью двух поворотных плоских зеркал 2 направляется на линзу 6. Линза фокусирует пучок ЛПМ в кювету ЛРК, в котором производится перестройка частоты в красную область (0,62-0,7 мкм). Вращающаяся кювета с рабочим раствором представляет собой две плоскопараллельные оптические пластины, укрепленные герметично в корпусе и разделенные зазором, в котором находится раствор красителя — активная лазерная среда. Ирисовая диафрагма 4 позволяет регулировать мощность излучения, а электромеханический затвор с плоским зеркалом 3 — перекрывать пучок излучения ЛПМ. Пучок излучения от ЛРК после поворота зеркалом 8 фокусируется линзой 9 на входной торец световода 10. С помощью световода излучение передается на биологический объект (например, на кожу) для проведения фотодинамической терапии. Измерение мощности излучения производится с помощью преобразователя мощности лазерного излучения ТИ-3 и милливольтметра М136 13 и 14). [c.199]

В результате проведенных исследованиай и разработки конструкции ЛП-лидаров с твердотельным активным элементом установлена высокая спектральная чувствительность к слабому газовому поглощению в атмосфере на трассе длиной около 100 м, достигающая с лазером на рубине примерно 10" см при коэффициенте эффективного внешнего отражения гз=10 и 10 см при гз=10 2. Обнаружено существенное влияние процессов адсорбции-десорбции газов на зеркалах резонатора и стохастизиру-ющих атмосферных факторов (турбулентность осадков) на спектрально-кинетический режим работы лазера с внешним отраженным сигналом. Проиллюстрирована возможность измерения газовых компонент атмосферы в широком диапазоне варьирования метеоусловий и регулируемой с помощью коэффициент выходного зеркала лазера Г2 концентрационной чувствительностью измерений. Показано, что наибольший положительный эффект от использования данного типа ЛП-лидара достигается при зондировании с малой измерительной базой, что имеет принципиальное значение для обнаружения локальных газовых выбросов в атмосфере и цехах крупных металлургических, химических и других [c.219]

Двухпроходная схема. Для увеличения разрешающей способности в оптической спектроскопии применяются многопроходные интерферометры Фабри-Перо, в которых световой пучок взаимодействует с оптическим резонатором последовательно несколько раз (существуют двух-, трех- и пятипроходные интерферометры) [6.55]. Рассмотрим, что дает неоднократное взаимодействие света с пластинкой применительно к термометрии. Пусть пучок, отраженный от плоко-параллельной пластинки, с помощью зеркала снова направляется на ту же пластинку. В результате такого двукратного отражения регистрируется величина. Если пучок, прошедший сквозь пластинку, отразить в обратном направлении и снова пропустить сквозь ту же пластинку, регистрируемой величиной будет Т . Форма резонансов заметно меняется минимум отражения становится шире, максимум пропускания сужается. Положение минимума отражения на кривой /2 (0) определяется с меньшей точностью, чем на кривой Я 9). Крутизна резонансной кривой Т в) в окрестности точки перегиба возросла по сравнению с крутизной кривой Т 9). Это позволяет увеличить чувствительность определения малых приращений температуры кристалла (намного меньших, чем температурный интервал между минимумом и максимумом). Однако для измерений в случае, когда увеличение температуры кристалла намного больше, чем интервал Ав, число прохождений пучка сквозь кристалл не играет заметной роли. [c.176]

Таким образом, разность частот Дш встречных волн в кольцевом лазере пропорциональна угловой скорости его вращения. Для измерения Дш выходящие через частично прозрачное зеркало волны с помощью дополнительного зеркала 4 (рис. 8.11) совмещаются по направлению распространения и направляются на катод фотоумножителя. Ток ФЭУ содержит составляющую на частоте биений интенсивности, равной разности частот встречных волн. Чтобы составить представление о порядке величины расщепления частот, рассмотрим равносторонний трехзеркальный резонатор с периметром =1 м, работающий на длине волны Я,=632 нм и вращающийся вместе с Землей с угловой скоростью й = 15град/ч. По формуле [c.415]

Согласно представленному выше рассмотрению, в устойчивых резонаторах собственными модами являются гауссовы пучки. Это впервые экспериментально подтвердили Когельник и Ригрод [16], получившие с помощью ЭОП фотоснимки отдельных мод Не—Ые-лазера (X = 1,15 мкм), который имел концентрический резонатор длиной 230 см. Из-за трудностей, связанных с получением высокой точности измерений распределения интенсивности эти авторы ограничились измерениями расстояний между узлами и обнаружили хорошее согласие со значениями, полученными в предыдущем разделе. Отсутствие частоты модуляции в спектре интенсивности излучения явилось подтверждением того, что в распределении отсутствуют другие моды [17, 18]. [c.516]

Измерения производятся путем снятия резонансной кривой или определения спектральной характеристики резонатора с помощью генераторов качающейся частоты (свип-генераторов) или спектроанализаторов. [c.455]

Измерения скорости проводились и с помощью интерферометров других типов, в которых изучается резонанс жидкости, заполняющей объемный резонатор. Доббс и Файнголд [24] использовали цилиндр из титаната бария, заполненный жидкостью и посеребренный таким образом, что одна его половина работала как полуцилинд-рический излучатель, а другая — как приемник. По радиальным резонансным частотам можно определить скорость звука. Преимуще- [c.153]

Коаксиальный и детекторный резонаторы укреплены на ползуне, передвигаемом при помощи зубчатой передачи по направляющим главного волновода. Изменение величины 9лектромага тнО ГО ноля вдоль щеля волновода такой лиши а трех последовательных максимумах не превосходит 3%. Пре-жде чем приступить к измерениям, необходимо предваритель-яо настроить измерительную линию и обеспечить возможно 21-39 показания [c.43]

Включают питание, ставят переключатель 7 в положение Контроль и при помощи рукояток 9 Яркость и 8 Фокус добиваются появления на экране четкой прямой линии. Рукоятками 10 и 11 горизонтально и вертикальной установок устанавливают эту линию в средней части экраца. Рукоятку потенциометра 2 Полоса резонатора устанавливают в положение 9,3 Мгц, а визир шкалы длины резонатора — в положение 293 мм, после чего (через 1 мин) на экране появляется изображение, напоминающее отрицательную полуволну напряжения ширина этого изображения характеризует область генерации клистрона (фиг. 21-43). Если изображение сдвинуто, необходимо его установить посредине, а рукояткой Частота плавно добиться, чтобы у левого и правого краев были видны точки срыва генерации клистрона. Через некоторое время ( 20 мин) появляется резонансный пик, обычно несколько сдвинутый относительно оси симметрии изображения. Переключатель 7 ставят в положение Измерение при этом на экране трубки появляется изображение резонансной кривой резонатора необходимо добиться (рукоятками установки и Частота плавно), чтобы кривая проходила через контрольные точки 1, 3, 5 на экране (фиг. 21-43,8). [c.49]

Преобразователи неэлектрических величин с частотным выходом являются перспективными устройствами техники измерения и управления. Это объясняется рядом объективных свойств ЧМ-снгна-лов, в частности, высокой помехозащищенностью, а также тем обстоятельством, что образцовые меры частоты (кварцевые резонаторы) имеют метрологические характеристики на несколько порядков более высокие, чем эталоны электрического напряжения. Классификация и характерные особенности каждого из подклассов частотных преобразователей приведены в [1]. Ниже рассмотрим дифференциальный преобразователь с электромагнитными резонаторами, работающий на принципе автоколебаний и являющийся логическим продолжением устройств, описанных в [2]. Там предложен способ построения двухчастотного автогенератора, на основе которого реализуются дифференциальные преобразователи индуктивного или емкостного типа. При этом общий усилительный элемент одинаковым образом воздействует на последовательно включенные в его выходную цепь резонаторы. В результате область одночастотного режима (явление захвата) зависит только от добротности резонаторов. Эта область определяет величину зоны нечувствительности преобразователя. При малых значениях добротностей резонаторов эта зона может оказаться недопустимо большой. Существенно уменьшить отмеченный недостаток возможно за счет избирательного управления резонаторами, при котором каждый из них получает энергию от усилительного элемента лишь в те моменты времени, когда на вход последнего подан сигнал обратной связи, соответствующей колебаниям данного резонатора. При этом можно использовать либо временной, либо полярный метод избирання. На рис. 1 приведена блок-схема, соответствующая полярному признаку избирания. Сигналы, получаемые на резонаторах ( 1, г), формируются в импульсы одинаковой амплитуды и разной полярности с помощью формирователей Фь Фг. Эти импульсы суммируются на входе общего усилителя У. Резонаторы включены в выходную цепь усилительного элемента через детектирующие устройства Д1, Дг. [c.38]

Смотреть страницы где упоминается термин Измерение в и tg б с помощью резонаторов : [c.549] [c.43] [c.334] [c.9] [c.134] [c.162] [c.54] [c.172] [c.54] [c.219] [c.313] [c.415] [c.484] [c.504] [c.508] [c.132] [c.501] [c.43] [c.407] [c.294]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...