RU2065583C1

RU2065583C1 - Device for photometric testing of optical beams

Info

Publication number: RU2065583C1
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Дымшиц
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1996-08-20

Abstract

FIELD: optics. SUBSTANCE: device has photoreceiver and diaphragm mounted in front of photoreceiver. Diaphragm is made in form of disk with through slit capable of rotating. Slit is made in form of narrow strip being non-concentric to axis of rotation. Focussing system is mounted between disk and photoreceiver. Focussing system builds image of slit onto other slit diaphragm, which closes entrance of photoreceiver and is capable of rotating about optical axis. As a result, tested beam may be probed along different azimuths. EFFECT: improved precision of measurement of spatial distribution of intensity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оптике и лазерной технике, а более конкретно к конструкции фотометрических устройств, предназначенных для измерения пространственного и пространственно-временного распределения интенсивности в пучках непрерывного излучения большой мощности, в частности в сфокусированных лазерных пучках. Оно может быть использовано при решении задач лазерной технологии, в промышленных лазерных технологических установках и в научных исследованиях. The invention relates to optics and laser technology, and more particularly to the design of photometric devices for measuring the spatial and spatio-temporal distribution of intensity in continuous-wave beams of high power, in particular in focused laser beams. It can be used in solving problems of laser technology, in industrial laser technological installations and in scientific research.

Известно устройство для фотометрирования световых пучков, описанное в работе В.В. Завьялова и В.И. Воронина. ПТЭ, 1976, N6, с. 102 104. Оно содержит фотоприемник и установленную перед ним вращающуюся диафрагму в виде диска с отверстиями, размещенными по спирали Архимеда. Наличие дискретных отверстий приводит к тому, что данные о распределении интенсивности в пучке восстанавливаются по "точкам", а не регистрируются непрерывно по выбранной координате. К тому же из-за ошибок в разметке положения отверстий неизбежны ошибки в результатах измерений, в особенности измерений, требующих высокой точности. A device for photometric measurement of light beams described in the work of V.V. Zavyalova and V.I. Voronin. PTE, 1976, N6, p. 102 104. It contains a photodetector and a rotating diaphragm mounted in front of it in the form of a disk with holes arranged in a spiral of Archimedes. The presence of discrete holes leads to the fact that the data on the intensity distribution in the beam are reconstructed from the “points” rather than being recorded continuously from the selected coordinate. In addition, due to errors in the marking of the position of the holes, errors in the measurement results, in particular measurements requiring high accuracy, are inevitable.

Среди известных фотометрических устройств наиболее близким по конструкции к предлагаемому является устройство, описанное в работе Ю.Г. Якушенкова "Оптические системы фотоэлектрических устройств". М. Машиностроение, 1966, с. 140. Оно содержит фотоприемник и установленную перед ним диафрагму в виде вращающегося диска; между диском и фотоприемником установлены фокусирующее устройство и щелевая диафрагма, расположенная перед фотоприемником в плоскости изображения вращающейся щели. Among the known photometric devices, the closest in design to the proposed one is the device described in the work of Yu.G. Yakushenkova "Optical systems of photovoltaic devices." M. Engineering, 1966, p. 140. It contains a photodetector and a diaphragm mounted in front of it in the form of a rotating disk; between the disk and the photodetector, a focusing device and a slit diaphragm located in front of the photodetector in the image plane of the rotating slit are installed.

Наличие неподвижной щелевой диафрагмы позволяет производить измерения распределения интенсивности только вдоль одной координаты и препятствует получению полной информации о распределении интенсивности в пространстве, а из-за дискретности отверстий в диске данные измерений также оказываются дискретными. The presence of a fixed slotted diaphragm allows the measurement of the intensity distribution only along one coordinate and prevents the obtaining of complete information about the intensity distribution in space, and due to the discreteness of the holes in the disk, the measurement data also turn out to be discrete.

Технической задачей настоящего изобретения является получение непрерывных данных о пространственном распределении интенсивности в световых пучках в разных направлениях по сечению пучков. An object of the present invention is to obtain continuous data on the spatial distribution of intensity in light beams in different directions along the beam cross section.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем фотоприемник и установленную перед ним диафрагму в виде вращающегося диска, причем между диском и фотоприемником установлены фокусирующее устройство и щелевая диафрагма, расположенная перед фотоприемником в плоскости изображения вращающейся щели, отверстие в диске выполнено в виде щели, не концентрической с осью вращения, а щелевая диафрагма, установленная перед фотоприемником, снабжена механизмом вращения вокруг оптической оси устройства. This task is achieved by the fact that in the known device containing a photodetector and a diaphragm installed in front of it in the form of a rotating disk, and between the disk and the photodetector a focusing device and a slotted diaphragm located in front of the photodetector in the image plane of the rotating slit are installed, the hole in the disk is made in the form of a slit , not concentric with the axis of rotation, but the slotted diaphragm mounted in front of the photodetector is equipped with a rotation mechanism around the optical axis of the device.

На чертеже схематически изображен общий вид предложенного устройства. The drawing schematically shows a General view of the proposed device.

Перед входом фотоприемника 1 установлена щелевая диафрагма 2, снабженная механизмом вращения вокруг оптической оси устройства (на рис. не показан). Диафрагма 2 размещена в плоскости изображения диска 4, создаваемой фокусирующей системой 3, например линзой. В предметной плоскости линзы 3 расположен вращающийся диск 4 со сквозной щелью. Щель имеет вид узкой полоски, не концентрической с осью вращения диска. Она может быть проделана, например, по хорде или по витку спирали Архимеда, 5 исследуемый световой пучок. A slit diaphragm 2 is installed in front of the photodetector 1 input, equipped with a rotation mechanism around the optical axis of the device (not shown in the figure). The diaphragm 2 is placed in the image plane of the disk 4 created by the focusing system 3, for example a lens. In the subject plane of the lens 3 is a rotating disk 4 with a through slot. The slot has the form of a narrow strip, not concentric with the axis of rotation of the disk. It can be done, for example, along a chord or along a spiral coil of Archimedes, 5 the studied light beam.

Устройство работает следующим образом. По мере вращения диска 4 с щелью на линейную щель 2 линзой 3 проектируются последовательно различные участки светового пучка 5, вырезаемые щелью 4 вдоль радиуса, соответствующего положению щели 2. Таким образом осуществляется непрерывное сканирование пучка 5 в радиальном направлении. Изменение амплитуды сигнала с фотоприемника 1 отвечает изменению интенсивности в пучке 5 вдоль выделенного радиуса. Поворачивая диафрагму 2 вокруг оптической оси, можно выполнить сканирование пучка по различным азимутальным направлениям и, в конечном счете, получить полную картину распределения интенсивности в сечении светового пучка 5. The device operates as follows. As the disk 4 with the slit rotates onto the linear slit 2 by the lens 3, various sections of the light beam 5 are projected sequentially, cut out by the slit 4 along a radius corresponding to the position of the slit 2. Thus, the beam 5 is continuously scanned in the radial direction. The change in the amplitude of the signal from the photodetector 1 corresponds to a change in the intensity in the beam 5 along the selected radius. By turning the diaphragm 2 around the optical axis, it is possible to scan the beam in various azimuthal directions and, ultimately, to get a complete picture of the intensity distribution in the cross section of the light beam 5.

Claims

A device for photometric measurement of light beams, including a photodetector and a diaphragm mounted in front of it in the form of a rotating disk with an opening, and a focusing device and a slotted diaphragm located in front of the photodetector in the image plane of the rotating hole, installed in front of the photodetector, characterized in that the hole in the disk is made in in the form of a slit, not concentric with the axis of rotation, and the slotted diaphragm mounted in front of the photodetector is equipped with a rotation mechanism around the optical axis of the device oystva.