Устройство для анализа когерентности излучения источников

О П И С А Н И Е 39258О

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 04. т .1971 (№ 1655409/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 27Л 11.1973. Ьюллетень № 32

Дата опубликования описания 23.Х1.1973

М. Кл. Н 01s 3/02

G 03c 9/08

Комитет по делам изобретений H открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.375.8:772.9 (088.8) Авторы изобретения

P. Р. Герке, Ю. IHi. Денисюк, A. Г. Смирнов и Д. И. Стаселько

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КОГЕРЕНТНОСТИ

ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ

Изобретение относится к устройствам для анализа и измерения когерентных свойств излучения источников и может быть применено во всех:областях науки и техники при измерении степени пространственно-временной когерентности оптических квантовых генераторов.

Известны устройства для анализа и измерения когерентных свойств излучения источников, состоящие из коллимирующих линз, светоделителя и зеркал. Однако эти устройства не позволяют измерять степень пространственно-временной когерентности источников излучения.

Предлагаемое устройство дает возможность за один опыт зарегистрировать как временную, так и пространственную когерентность излучения источника, работающего не только в непрерывном, но и в импульсном режиме.

Сущность изобретения заключается в том, что в голографическом устройстве объект— диффузный экран (рассеиватель) расположен таким образом, что он освещается исследуемым излучением как вдоль повеохности рассеивателя, так и нормально к ней, причем в схеме нормальной подсветки рассеивателяи референтного пучка установлен репер, который проектируется этими Пучками»а поверхность рассеивателя и на голограмму. Одновременно производится регистрация проекционного изображения диффузного экрана с репером с помощью обычной фотографии.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, где 1, 2, 3 — зеркала светоделительного узла; 4 — репер, например, в виде масштабной сетки; 5, 6, 7 — проекционные линзы; 8 — телескопическая система, например, цилиндрическая; ð 9 — рассеиватель, например, диффузный экран; 10 — регистрирующий элемент для записи голограмм; 11 — регистрирующий элемент для записи проекционного изображения диффузного экрана с репером; 12, 18 — опти15 ческие оси устройства.

Поток исследуемого излучения направляется в светоделительный узел голографического устройства, Зеркало 1 делит излучение

2р на два пучка, которые распространяются вдоль оптических осей устройства 12 и 13 соответственно. Первый пучок, проходя через репер, установленный в сечении исследуемого волнового поля, например, на торце ла25 вера, попадает на светоделительное зеркало 2. Зеркала 2 и 8 формируют объектный и референтный лучи, которые с помощью линз 5 и 6 проектируют торец лазера вместе с репером соответственно в плоскость рассеиЗр вателя и регистрирующего элемента. Рассе39258О

3 иватель 9 располагается нормально оптической оси 12.

Второй пучок, отклоненный отражателем 1 и расширенный телескопической с«стемой 8, направляется вдоль оптической оси И устройства, которая проходит по касательной к поверхности рассеивателя. Скользя вдоль поверхности рассеивателя, второй пучок прочерчивает на нем светящуюся траекторию.

В результате этого излучение, рассеянное диффузным экраном, попадает на голограмму 10 с задержкой относительно реффектного пучка, равной времени пробега луча вдоль диффузного экрана. Для отсчета временных интервалов на поверхность диффузного экрана должна быть нанесена масштабная сетка.

Начало сетки совмещено с точкой диффузного экрана, излучение от которой приходит на голограмму с нулевой разностью хода по отношению к референтному лучу. Излучение от каждой точки рассеивателя — диффузного экрана рассеивается по всей площади регистрирующего элемента 10, который записывает голограмму 9.

Волновое поле каждой точки диффузного экрана, складываясь с полем реффектного пучка, образует в плоскости регистрирующего элемента 10 интерференционную катушку, Контраст этой картины в любой области голограммы определяется степенью когерентности волнового поля точек 9 к точкам волнового поля, спроектированным референтным пучком в плоскость регистрирующего элемента 10. Полученную с помощью предлагаемого устройства голограмму затем восстанавливают узким пучком света. При этом первоначальное распределение яркости на рассеивателе, существующее в момент регистрации, будет нромодулировано в соответствии со степенью когерентности точек ðàñсеивателя относительно точки «а голограмме, через которую осуществляется восстановление. По паде««ю яркости восстановленного изображения траектории луча относительно

5 точки на экране с нулевой разностью хода находим функцию временной когерентности источника.

Сравнивая восстановленное распределение яркости на торце лазера с первоначальlO ным, находят степень пространственной когерентности точки торца относительно остальных его точек. Поскольку эта точка находится в плоскости 10, а остальные точки — в плоскости восстановленного изображения, то необходима единая система отсчета для установления соответствия между координатами этих точек. В устройстве это осуществляется с помощью репера, совмещенного с торцом лазера и одновременно зарегистри20 рованного в плоскостях 10 и 11.

Предмет изобретения

25 Устройство для анализа когерентности излучения источников, содержащее светоделительный узел с репером и проекционными линзами, рассеиватель, например, матовую пластинку, и регистрирующие элементы, от30 личающееся тем, что, с целью одновременной регистрации степени пространственной и временной когерентности излучения источника, рассеиватель расположен вдоль одного из пучков исследуемого излучения и перпенди35 кулярен по отношению к другому, при этом регистрирующий голограмму элемент и рассеиватель совмещены с проекционным изображением репера, а другой регистрирующий элемент совмещен с проекционным изобра40 жением рассеивателя с репером.

392580

Составитель Е. Халатова

Редактор М. Жиляева Техред Л. Богданова Корректоры: Е. Хмелева и Н. Прокуратова

Заказ 5486 Изд. Ке 1792 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография