RU2403599C2

RU2403599C2 - Light flux limiting device

Info

Publication number: RU2403599C2
Application number: RU2009102153/28A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Михайлович Михеев (RU); Геннадий Михайлович Михеев; Татьяна Николаевна Могилева (RU); Татьяна Николаевна Могилева; Владимир Львович Кузнецов (RU); Владимир Львович Кузнецов; Денис Леонидович Булатов (RU); Денис Леонидович Булатов
Original assignee: Институт прикладной механики Уральского отделения Российской Академии Наук
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-11-10
Also published as: RU2009102153A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device consists of an optical cell filled with a suspension of carbon nanoparticles having a bulbous structure, two converging lenses lying on both sides of the optical cell, and an inhomogeneous magnetic field source which lies in such a way that there is provision for extrusion from the zone of influence of the light flux with suspension of the illuminated part of the suspension, arising from the said effect.

EFFECT: broader functionalities of the device.

6 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам для ограничения и управления интенсивностью светового потока. Оно может быть использовано для защиты глаз, оптических систем и сенсоров от мощного лазерного излучения, а также может служить в качестве управляемого оптического затвора.The invention relates to the field of optical instrumentation, in particular to devices for limiting and controlling the intensity of the light flux. It can be used to protect eyes, optical systems and sensors from powerful laser radiation, and can also serve as a controlled optical shutter.

Известно устройство для ограничения светового потока, представляющее собой оптический ограничитель, предназначенный для ослабления мощности лазерного излучения. Основным элементом такого устройства является оптическая кювета с суспензией наноуглеродных трубок в этаноле либо растворов фуллеренов С₆₀ в толуоле или дистиллированной воде [K.C.Chin, G.L.Chong, C.H.Sow, A.T.S.Wee Modified carbon nanotubes as broadband optical limiting nanomaterials, J. Mater. Res., 2006, v.21, No.11, p.2758-2766]. Однако недостатком такого устройства является то, что наноуглеродные трубки постепенно оседают и вследствие этого по истечении некоторого времени суспензия теряет свойство оптического ограничения. Другим недостатком такого оптического ограничителя является то, что он не может работать в качестве управляемого оптического затвора.A device for limiting the light flux, which is an optical limiter, designed to attenuate the power of laser radiation. The main element of such a device is an optical cuvette with a suspension of nanocarbon tubes in ethanol or solutions of C ₆₀ fullerenes in toluene or distilled water [KCChin, GLChong, CHSow, ATSWee Modified carbon nanotubes as broadband optical limiting nanomaterials, J. Mater. Res., 2006, v.21, No.11, p.2758-2766]. However, the disadvantage of such a device is that nanocarbon tubes gradually settle and, as a result, after some time, the suspension loses its optical restriction property. Another disadvantage of such an optical limiter is that it cannot operate as a controlled optical shutter.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ограничения светового потока, содержащее кварцевую кювету с суспензией из наноуглеродных частиц луковичной структуры в воде [Koudoumas E., Kokkinaki O., Konstantaki M., Courts S., Korovin S., Detkov P., Kuznetsov V., Pimenov S., Pustovoi V. Onion-like carbon and diamond nanoparticles for optical limiting. // Chemical Physics Letters, 2002, v.357, p.336-340]. Однако недостатком такого устройства является то, что такая водная суспензия может работать только в режиме ограничения лазерного излучения, кроме этого она не является стабильной во времени. Кроме этого данное устройство для ограничения светового потока не может работать в качестве управляемого оптического затвора.Closest to the invention is a device for restricting light flux containing a quartz cuvette with a suspension of nanocarbon particles of an onion structure in water [Koudoumas E., Kokkinaki O., Konstantaki M., Courts S., Korovin S., Detkov P., Kuznetsov V ., Pimenov S., Pustovoi V. Onion-like carbon and diamond nanoparticles for optical limiting. // Chemical Physics Letters, 2002, v.357, p.336-340]. However, the disadvantage of such a device is that such an aqueous suspension can only work in the mode of limiting laser radiation, in addition, it is not stable over time. In addition, this device to limit the luminous flux cannot work as a controlled optical shutter.

Задачей изобретения является создание устройства для ограничения светового потока, способного работать в качестве оптического ограничителя и оптического затвора.The objective of the invention is to provide a device for limiting the luminous flux, capable of operating as an optical limiter and an optical shutter.

Поставленная задача решается тем, что устройство для ограничения светового потока, состоящее из оптической кюветы, заполненной суспензией из наноуглеродных частиц луковичной структуры, и двух собирающих линз, расположенных по обе стороны от оптической кюветы, дополнительно снабжено источником неоднородного магнитного поля, расположенным таким образом, чтобы обеспечить выталкивание из зоны воздействия светового потока с суспензией просветленной части суспензии, возникающей в результате указанного взаимодействия.The problem is solved in that the device for limiting the light flux, consisting of an optical cuvette filled with a suspension of nanocarbon particles of the onion structure, and two collecting lenses located on both sides of the optical cuvette, is additionally equipped with a source of an inhomogeneous magnetic field located so that to ensure the expulsion from the zone of influence of the light flux with the suspension of the clarified part of the suspension resulting from the specified interaction.

Предпочтительным вариантом суспензии является суспензия, приготовленная из наноуглеродных частиц луковичной структуры на основе диметилформамида.The preferred suspension is a suspension prepared from nanocarbon particles of an onion structure based on dimethylformamide.

Источник неоднородного магнитного поля может быть выполнен в виде постоянного магнита.The source of the inhomogeneous magnetic field can be made in the form of a permanent magnet.

Целесообразно снабдить устройство для ограничения светового потока источником непрерывного направленного оптического излучения и двумя дополнительными собирающими линзами, расположенными по обе стороны от оптической кюветы, а также источником неоднородного магнитного поля, выполненным в виде электромагнита, снабженного электронным устройством управления.It is advisable to equip the device for limiting the light flux with a source of continuous directional optical radiation and two additional collecting lenses located on both sides of the optical cuvette, as well as a non-uniform magnetic field source made in the form of an electromagnet equipped with an electronic control device.

Электронное устройство управления может быть снабжено быстродействующим фотоприемником, регулируемой электронной линией задержки и узлом формирования импульса тока для питания электромагнита.The electronic control device can be equipped with a high-speed photodetector, an adjustable electronic delay line and a current pulse generating unit for powering the electromagnet.

Целесообразно снабдить устройство для ограничения светового потока лазером, генерирующим импульсное излучение, и третьей дополнительной собирающей линзой, установленной между лазером и оптической кюветой.It is advisable to provide a device for limiting the light flux with a laser generating pulsed radiation and a third additional collecting lens mounted between the laser and the optical cell.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства для ограничения светового потока, т.е. устройство для ограничения светового потока может работать и в качестве оптического ограничителя, и в качестве оптического затвора.The technical result is to expand the functionality of the device to limit the luminous flux, i.e. The device for limiting the light flux can work both as an optical limiter and as an optical shutter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 изображена схема устройства для ограничения светового потока для работы в качестве оптического ограничителя, где 1 - оптическая кювета с суспензией из наноуглеродных частиц луковичной структуры, приготовленной на основе диметилформамида; 2, 3 - собирающие линзы; 4 - направленный световой поток; 5 - точка фокусировки (область фокусировки, перетяжка) направленного светового потока; 6 - просветленная часть суспензии; 7 - источник неоднородного магнитного поля.Figure 1 shows a diagram of a device for limiting the luminous flux for operation as an optical limiter, where 1 is an optical cuvette with a suspension of nanocarbon particles of an onion structure prepared on the basis of dimethylformamide; 2, 3 - collecting lenses; 4 - directional light flux; 5 - focus point (focus area, hauling) directional light flux; 6 - enlightened part of the suspension; 7 - source of an inhomogeneous magnetic field.

На фиг.2 изображена схема устройства ограничения светового потока для работы в качестве оптического затвора, где 1 - оптическая кювета с суспензией из наноуглеродных частиц луковичной структуры, приготовленной на основе диметилформамида; 2, 3 - собирающие линзы; 4 - направленный световой поток; 5 - точка фокусировки (область фокусировки, перетяжка) направленного светового потока; 6 - просветленная часть суспензии; 7 - источник неоднородного магнитного поля; 8 - источник непрерывного направленного оптического излучения; 9, 10 - дополнительные собирающие линзы; 11 - электронное устройство управления, включающее: 12 - быстродействующий фотоприемник, 13 - регулируемая электронная линия задержки, 14 - узел формирования импульса тока; 15 - лазер, генерирующий импульсное излучение; 16 - третья дополнительная собирающая линза.Figure 2 shows a diagram of a device for limiting the light flux for operation as an optical shutter, where 1 is an optical cuvette with a suspension of nanocarbon particles of an onion structure prepared on the basis of dimethylformamide; 2, 3 - collecting lenses; 4 - directional light flux; 5 - focus point (focus area, hauling) directional light flux; 6 - enlightened part of the suspension; 7 - source of an inhomogeneous magnetic field; 8 - a source of continuous directional optical radiation; 9, 10 - additional collecting lenses; 11 - an electronic control device, including: 12 - a high-speed photodetector, 13 - an adjustable electronic delay line, 14 - current pulse generating unit; 15 - a laser generating pulsed radiation; 16 - the third additional collecting lens.

На фиг.3 представлена фотография оптической кюветы с суспензией после воздействия направленного светового потока в отсутствие источника неоднородного магнитного поля, где 1 - оптическая кювета с суспензией на основе диметилформамида и шкалой (цена деления 1 мм), 5 - точка фокусировки, 6 - просветленная часть суспензии.Figure 3 presents a photograph of an optical cuvette with a suspension after exposure to directional light flux in the absence of a non-uniform magnetic field source, where 1 is an optical cuvette with a suspension based on dimethylformamide and a scale (fission price 1 mm), 5 is the focus point, 6 is the clarified part suspensions.

На фиг.4 показана зависимость коэффициента пропускания τ исследуемой жидкости от количества импульсов направленного светового потока N в отсутствие источника неоднородного магнитного поля.Figure 4 shows the dependence of the transmittance τ of the test fluid on the number of pulses of the directed light flux N in the absence of a source of an inhomogeneous magnetic field.

На фиг.5 представлена фотография оптической кюветы с суспензией после воздействия направленного светового потока в присутствии источника неоднородного магнитного поля (выталкивание просветленной части происходит вверх), где 1 - оптическая кювета с суспензией на основе диметилформамида и шкалой (цена деления 1 мм), 5 - точка фокусировки, 6 - просветленная часть суспензии.Figure 5 presents a photograph of an optical cuvette with a suspension after exposure to directional light flux in the presence of a source of an inhomogeneous magnetic field (the clarified part is pushed up), where 1 is an optical cuvette with a suspension based on dimethylformamide and a scale (division price 1 mm), 5 - focus point, 6 - enlightened part of the suspension.

На фиг.6 представлена фотография оптической кюветы с суспензией после воздействия направленного светового потока в присутствии источника неоднородного магнитного поля (выталкивание просветленной части происходит вниз), где 1 - оптическая кювета с суспензией на основе диметилформамида и шкалой (цена деления 1 мм), 5 - точка фокусировки, 6 - просветленная часть суспензии.Figure 6 presents a photograph of an optical cuvette with a suspension after exposure to directional light flux in the presence of a non-uniform magnetic field source (the clarified part is pushed down), where 1 is an optical cuvette with a suspension based on dimethylformamide and a scale (division price 1 mm), 5 - focus point, 6 - enlightened part of the suspension.

На фиг.7 изображена диаграмма интенсивности светового потока на выходе оптической кюветы (после линзы 3) от времени.Figure 7 shows a diagram of the intensity of the light flux at the output of the optical cuvette (after lens 3) versus time.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Принцип работы устройства для ограничения светового потока состоит в следующем. Направленный световой поток 4 (фиг.1) (источником которого, например, может служить лазер, работающий в импульсном режиме; лампа вспышки; дуговой разряд и др.) с помощью собирающей линзы 2 фокусируется в кювету 1 с суспензией из наноуглеродных частиц луковичной структуры, приготовленной на основе диметилформамида. В результате взаимодействия направленного светового потока с суспензией, за счет эффекта оптического ограничения, происходит уменьшение мощности светового потока на выходе кюветы, причем коэффициент пропускания τ зависит от плотности мощности светового потока. Чем больше плотность светового потока, тем меньше коэффициент пропускания. При достаточно больших плотностях мощности направленного светового потока наступает процесс просветления суспензии в точке фокусировки светового потока (фиг.3), вследствие чего на выходе кюветы интенсивность светового потока начинает возрастать по мере увеличения количества вспышек N источника направленного светового потока (фиг.4). Просветление суспензии происходит за счет индуцированных светом химических реакций с образованием фракции суспензии, имеющей неожиданно большой коэффициент диамагнитной восприимчивости. В отсутствие источника неоднородного магнитного поля просветленная часть суспензии за счет конвекции очень медленно уходит из точки фокусировки 5 (фиг.3). В результате этого суспензия в точке фокусировки 5 становится прозрачной и эффект ограничения мощности светового потока исчезает.The principle of operation of the device to limit the luminous flux is as follows. The directed luminous flux 4 (Fig. 1) (the source of which, for example, can be a pulsed laser; flash lamp; arc discharge, etc.) is focused using a collecting lens 2 into a cuvette 1 with a suspension of nanocarbon particles of an onion structure, prepared on the basis of dimethylformamide. As a result of the interaction of the directed luminous flux with the suspension, due to the effect of optical limitation, a decrease in the luminous flux power at the output of the cuvette occurs, and the transmittance τ depends on the light flux density. The higher the light flux density, the lower the transmittance. At sufficiently high power densities of the directional luminous flux, the suspension enlightens at the focusing point of the luminous flux (Fig. 3), as a result of which the light flux intensity begins to increase as the number of flashes N of the source of the directed luminous flux increases (Fig. 4). The suspension is enlightened due to chemical reactions induced by light with the formation of a suspension fraction having an unexpectedly large coefficient of diamagnetic susceptibility. In the absence of a source of an inhomogeneous magnetic field, the enlightened part of the suspension due to convection very slowly leaves the focal point 5 (Fig. 3). As a result of this, the suspension at the focal point 5 becomes transparent and the effect of limiting the power of the light flux disappears.

Если вблизи оптической кюветы поместить источник неоднородного магнитного поля, то просветленная часть жидкости, возникающая в результате взаимодействия сфокусированного светового потока с суспензией, эффективно выталкивается в область минимальной индукции магнитного поля (фиг.5 и фиг.6), так как просветленная часть суспензии имеет большой коэффициент диамагнитной восприимчивости. В результате в зону взаимодействия светового потока с суспензией поступает новая порция непросветленной жидкости, которая обладает свойством оптического ограничения. Таким образом, достигается работоспособность оптического ограничителя.If a source of an inhomogeneous magnetic field is placed near the optical cuvette, then the clarified part of the liquid resulting from the interaction of the focused light flux with the suspension is effectively pushed into the region of minimal magnetic field induction (Fig. 5 and Fig. 6), since the clarified part of the suspension has a large coefficient of diamagnetic susceptibility. As a result, a new portion of unenlightened liquid, which has the property of optical limitation, enters the zone of interaction of the light flux with the suspension. Thus, the performance of the optical limiter is achieved.

Примечательно, что выталкивание просветленной части суспензии из зоны взаимодействия возможно как вверх (фиг.5), так и вниз (фиг.6) в зависимости от расположения источника неоднородного магнитного поля относительно кюветы (точнее в зависимости от направления градиента квадрата индукции магнитного поля). Необходимо особо отметить, что в однородном магнитном поле эффект выталкивания просветленной части суспензии не наблюдается.It is noteworthy that the ejection of the clarified part of the suspension from the interaction zone is possible both up (Fig. 5) and down (Fig. 6), depending on the location of the source of the inhomogeneous magnetic field relative to the cell (more precisely, depending on the direction of the gradient of the square of the magnetic field induction). It should be specially noted that in a uniform magnetic field the effect of pushing out the enlightened part of the suspension is not observed.

Очевидно, что действие источника неоднородного магнитного поля можно заменить обычным перемешиванием суспензии одним из известных методов. Другим не менее очевидным решением является сканирование кюветы относительно точки фокуса в плоскости, перпендикулярной оптической оси направленного светового потока. Однако это существенно усложняет конструкцию оптического ограничителя, в то время как источник неоднородного магнитного поля может быть выполнен в виде простого постоянного магнита, расположенного в непосредственной близости от оптической кюветы. Таким образом, достигается простота конструкции оптического ограничителя.Obviously, the action of a source of an inhomogeneous magnetic field can be replaced by the usual mixing of a suspension using one of the known methods. Another equally obvious solution is to scan the cuvette relative to the focal point in a plane perpendicular to the optical axis of the directed light flux. However, this significantly complicates the design of the optical limiter, while the source of an inhomogeneous magnetic field can be made in the form of a simple permanent magnet located in the immediate vicinity of the optical cell. Thus, the simplicity of the design of the optical limiter is achieved.

Устройство для ограничения светового потока может так же работать в режиме оптического затвора. Для этого оно снабжается источником непрерывного направленного оптического излучения 8, двумя дополнительными собирающими линзами 9 и 10, источником неоднородного магнитного поля, который может быть выполнен в виде электромагнита 7, управляемого электронным устройством 11 (фиг.2). Электронное устройство управления 11 включает в себя быстродействующий фотоприемник 12, регулируемую электронную линию задержки 13 и узел формирования импульса тока 14 для питания электромагнита.The device for limiting the light flux can also work in the optical shutter mode. For this, it is supplied with a source of continuous directional optical radiation 8, two additional collecting lenses 9 and 10, a source of an inhomogeneous magnetic field, which can be made in the form of an electromagnet 7 controlled by an electronic device 11 (Fig. 2). The electronic control device 11 includes a high-speed photodetector 12, an adjustable electronic delay line 13, and a current pulse generating unit 14 for powering the electromagnet.

Если направленный световой поток имеет достаточную мощность для просветления суспензии, то устройство для ограничения светового потока в режиме оптического затвора работает следующим образом. Мощный направленный световой поток 4 (фиг.2) с помощью собирающей линзы 2 фокусируется в точку 5 кюветы 1, содержащую суспензию наноуглеродных частиц луковичной структуры на основе диметилформамида. Одновременно с этим излучение источника непрерывного направленного оптического излучения 8 с помощью дополнительной собирающей линзы 9 направляется в точку фокусировки 5 собирающей линзы 2. Далее оно коллимируется дополнительной собирающей линзой 10 и поступает на быстродействующий фотоприемник 12. В результате взаимодействия мощного направленного светового потока 4 с суспензией, за счет эффекта оптического ограничения, происходит уменьшение мощности излучения на выходе кюветы. При достаточно больших плотностях мощности излучения наступает процесс просветления суспензии в точке фокусировки излучения, вследствие чего коэффициент пропускания кюветы возрастает с τ₁ до τ₂ (момент времени t₁ фиг.7). Просветление суспензии можно зарегистрировать с помощью быстродействующего фотоприемника 12, так как на него поступает излучение от источника непрерывного направленного оптического излучения 8, проходящее через точку фокусировки 5. Таким образом, источник непрерывного направленного оптического излучения 8 и быстродействующий фотоприемник 12 являются системой контроля за просветлением суспензии. Такое просветленное состояние суспензии в данном месте может существовать достаточно продолжительное время, так как перемешивание просветленной и не просветленной фракций суспензии происходит только за счет процессов диффузии и тепловой конвекции. Для изменения местоположения просветленной области используется источник неоднородного магнитного поля, выполненный в виде электромагнита, снабженного электронным устройством управления 11. Он может включаться сразу или через некоторое время, задаваемое регулируемой электронной линией задержки 13. Через некоторое время Δt=t₂-t₁, определяемое электронной линией задержки, электрический импульс, возникающий на выходе быстродействующего фотоприемника, запускает узел формирования импульса тока для питания (включения) электромагнита. В результате неоднородное магнитное поле электромагнита «выталкивает» просветленную фракцию суспензии из точки фокусировки 5. Таким образом, коэффициент пропускания оптической кюветы, заполненной суспензией, резко уменьшается до τ₁ (фиг.7), следовательно, на выходе кюветы 1 (после собирающей линзы 3) формируется импульс света с заданной длительностью Δt=t₂-t₁.If the directed luminous flux has sufficient power to clarify the suspension, the device for limiting the luminous flux in the optical shutter mode operates as follows. Powerful directional light flux 4 (FIG. 2) with the help of a collecting lens 2 is focused at point 5 of cuvette 1 containing a suspension of nanocarbon particles of a bulbous structure based on dimethylformamide. At the same time, the radiation of the source of continuous directional optical radiation 8 with the help of an additional collecting lens 9 is directed to the focal point 5 of the collecting lens 2. Then it is collimated by an additional collecting lens 10 and arrives at the high-speed photodetector 12. As a result of the interaction of the powerful directed light flux 4 with the suspension, due to the effect of optical limitation, there is a decrease in the radiation power at the output of the cell. At sufficiently high radiation power densities, the suspension enlightens at the focusing point of the radiation, as a result of which the transmittance of the cell increases from τ ₁ to τ ₂ (time t _{1 of} Fig. 7). Clarification of the suspension can be detected using a high-speed photodetector 12, since it receives radiation from a source of continuous directional optical radiation 8 passing through the focal point 5. Thus, a source of continuous directional optical radiation 8 and a high-speed photodetector 12 are a control system for the clarification of the suspension. Such an enlightened state of the suspension in this place can exist for a sufficiently long time, since the mixing of the enlightened and unenlightened fractions of the suspension occurs only due to diffusion and thermal convection. To change the location of the enlightened region, a source of an inhomogeneous magnetic field is used, made in the form of an electromagnet equipped with an electronic control device 11. It can turn on immediately or after a while, set by an adjustable electronic delay line 13. After a while, Δt = t ₂ -t ₁ determined electronic delay line, an electrical pulse that arises at the output of a high-speed photodetector, launches a current pulse generating unit for powering (turning on) an electromagnet. As a result, the inhomogeneous magnetic field of the electromagnet “pushes” the enlightened fraction of the suspension from the focusing point 5. Thus, the transmittance of the optical cell filled with the suspension decreases sharply to τ ₁ (Fig. 7), therefore, at the output of the cell 1 (after the collecting lens 3 ) a light pulse with a given duration Δt = t ₂ -t _{1 is formed} .

Далее, после следующего момента просветления среды под воздействием мощного направленного светового потока 4 описанный процесс повторяется. Таким образом, получают оптический затвор, работающий в режиме «мультивибратора».Further, after the next moment of enlightenment of the medium under the influence of a powerful directional light flux 4, the described process is repeated. Thus, an optical shutter operating in the “multivibrator” mode is obtained.

Направленный световой поток 4 может иметь слабую мощность, недостаточную для просветления суспензии. В этом случае устройство для ограничения светового потока снабжается лазером 15 (фиг.2), генерирующим мощное импульсное излучение, способное вызвать просветление суспензии. Излучение лазера, генерирующего импульсное излучение 15, фокусируется третьей дополнительной собирающей линзой 16 в точку фокусировки 5. Как только излучение лазера 15 вызывает просветление суспензии, то коэффициент пропускания кюветы с супензией (для светового потока 4) резко возрастает. Одновременно срабатывает быстродействующий фотоприемник 12, за счет резкого возрастания интенсивности излучения, поступающего на фотоприемник от источника непрерывного направленного оптического излучения 8. Далее по вышеописанной схеме через заранее установленное время срабатывает электромагнит. В результате этого просветленная фракция суспензии выталкивается из точки фокусировки 5 и коэффициент пропускания кюветы с суспензией вновь скачком уменьшается и на выходе кюветы 1 после собирающей линзы 3 появляется световой импульс. Таким образом, получают оптический затвор, работающий в режиме «ждущего мультивибратора». Лазер 15 может генерировать одиночные импульсы или импульсы, следующие с частотой повторения. Следовательно, на выходе кюветы 1 после коллимирования собирающей линзы 3 можно получать управляемые по длительности световые импульсы (либо одиночные, либо импульсы, следующие с частотой повторения).Directional luminous flux 4 may have a weak power insufficient to clear the suspension. In this case, the device for limiting the light flux is equipped with a laser 15 (Fig.2), generating powerful pulsed radiation that can cause the suspension to bleach. The radiation from the laser generating the pulsed radiation 15 is focused by the third additional collecting lens 16 to the focusing point 5. As soon as the radiation from the laser 15 causes the suspension to clear up, the transmittance of the suction cuvette (for light flux 4) increases sharply. At the same time, a high-speed photodetector 12 is triggered, due to a sharp increase in the intensity of radiation entering the photodetector from a source of continuous directional optical radiation 8. Then, according to the above scheme, an electromagnet is triggered after a predetermined time. As a result of this, the enlightened fraction of the suspension is ejected from the focal point 5 and the transmittance of the cell with the suspension again decreases abruptly and a light pulse appears at the output of the cell 1 after the collecting lens 3. Thus, an optical shutter operating in the “standby multivibrator” mode is obtained. The laser 15 can generate single pulses or pulses following with a repetition rate. Therefore, at the output of the cuvette 1 after collimating the collecting lens 3, it is possible to obtain light-controlled pulses of duration (either single pulses or pulses following with a repetition rate).

Таким образом, устройство для ограничения светового потока может работать как оптический ограничитель, так и управляемый светом оптический затвор.Thus, the device for limiting the light flux can operate both an optical limiter and a light-controlled optical shutter.

Claims

1. Device for limiting the light flux, consisting of an optical cuvette filled with a suspension of nanocarbon particles of the onion structure, and two collecting lenses located on both sides of the optical cuvette, characterized in that it is further provided with a source of an inhomogeneous magnetic field located in this way to ensure expulsion from the zone of influence of the light flux with the suspension of the clarified part of the suspension resulting from the specified interaction.

2. The device for limiting the light flux according to claim 1, characterized in that the suspension of nanocarbon particles of the onion structure is prepared on the basis of dimethylformamide.

3. The device for limiting the light flux according to claim 1, characterized in that the source of the inhomogeneous magnetic field is made in the form of a permanent magnet.

4. The device for limiting the light flux according to claim 1, characterized in that it is equipped with a source of continuous directional optical radiation, two additional collecting lenses located on both sides of the optical cuvette, and the source of the inhomogeneous magnetic field is made in the form of an electromagnet equipped with an electronic device management.

5. The device for limiting the light flux according to claim 4, characterized in that the electronic control device comprises a high-speed photodetector, an adjustable electronic delay line and a current pulse generating unit for supplying an electromagnet.

6. The device for limiting the light flux according to claim 5, characterized in that it is equipped with a laser that generates pulsed radiation, and a third additional collecting lens located between the laser and the optical cell.