RU2452926C1 - Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation - Google Patents

Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2452926C1
RU2452926C1 RU2011109622/28A RU2011109622A RU2452926C1 RU 2452926 C1 RU2452926 C1 RU 2452926C1 RU 2011109622/28 A RU2011109622/28 A RU 2011109622/28A RU 2011109622 A RU2011109622 A RU 2011109622A RU 2452926 C1 RU2452926 C1 RU 2452926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
electron
pulses
image
train
Prior art date
Application number
RU2011109622/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Борисович Берлизов (RU)
Анатолий Борисович Берлизов
Юрий Михайлович Золотаревский (RU)
Юрий Михайлович Золотаревский
Вячеслав Семенович Иванов (RU)
Вячеслав Семенович Иванов
Владимир Николаевич Крутиков (RU)
Владимир Николаевич Крутиков
Виталий Борисович Лебедев (RU)
Виталий Борисович Лебедев
Григорий Геннадьевич Фельдман (RU)
Григорий Геннадьевич Фельдман
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ")
Priority to RU2011109622/28A priority Critical patent/RU2452926C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452926C1 publication Critical patent/RU2452926C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: pulsed radiation sources can be any fast natural or artificial processes accompanied by a light flash. The apparatus, along with an electrooptical camera, consisting of an objective, an electrooptical converter having slit-type image scanning and an image processing and recording system, has a so called calibration channel comprising a system for picking up single pulses and a Fabry-Perot interferometer for generating a train of equidistant optical pulses, lying along the optical axis of the pulsed laser. The image recording system is a solid-state matrix image receiver connected to a computer, having a program for correcting the scanning coefficient of the electrooptical camera, based on comparison thereof with duration of time intervals between pulses in the train.
EFFECT: invention enables to take high-precision measurements of time characteristics of pulsed optical radiation in the nano-picosecond range.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области изучения оптического импульсного излучения, в частности к измерению временных параметров оптических импульсов. Источниками импульсного излучения могут быть любые быстропротекающие процессы естественного или искусственного происхождения, сопровождающиеся световой вспышкой, в частности лазерное излучение, разряд в атмосфере, взрыв и пр.The invention relates to the field of studying optical pulsed radiation, in particular to measuring the temporal parameters of optical pulses. The sources of pulsed radiation can be any fast-moving processes of natural or artificial origin, accompanied by a light flash, in particular laser radiation, discharge in the atmosphere, explosion, etc.

Заявляемое в качестве изобретения устройство предназначено для измерения временных характеристик импульсного оптического излучения, к которым относятся длительность импульса на полувысоте; длительность импульса по уровню 0,1; длительность фронта по уровню 0,1-0,9; форма импульса.The inventive device is intended to measure the temporal characteristics of pulsed optical radiation, which include a pulse width at half maximum; pulse duration at the level of 0.1; front duration at the level of 0.1-0.9; pulse shape.

Из уровня техники известно устройство, позволяющее измерять временные характеристики оптического излучения [1], состоящее из фотоприемника - фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), подключенного к осциллографу. Работает устройство следующим образом. Исследуемое излучение попадает на фотокатод ФЭУ и вызывает эмиссию электронов, которые бомбардируют диноды, имеющие коэффициент вторичной эмиссии >1. Происходит усиление тока, который попадает на коллектор электронов, а оттуда на вход осциллографа. Электронно-лучевая трубка осциллографа имеет пластины горизонтальной и вертикальной развертки электронного луча. На пластины горизонтальной развертки подают линейно нарастающее напряжение. Под действием этого напряжения луч разворачивается по люминесцентному экрану и вызывает его свечение. Сигнал от ФЭУ подается на пластины вертикальной развертки, которые отклоняют луч в вертикальном направлении. Таким образом, во время действия оптического импульса и импульса развертки на экране воспроизводится входной оптический сигнал, развернутый во времени. Зная скорость развертки электронного луча в осциллографе, легко определить длительность измеряемого оптического импульса.The prior art device that allows you to measure the temporal characteristics of optical radiation [1], consisting of a photodetector - photomultiplier tube (PMT) connected to an oscilloscope. The device operates as follows. The studied radiation falls on the photocathode of the PMT and causes the emission of electrons that bombard the dynodes having a secondary emission coefficient> 1. Amplification of the current occurs, which enters the electron collector, and from there to the input of the oscilloscope. The cathode ray tube of the oscilloscope has horizontal and vertical plates of the electron beam. A linearly increasing voltage is applied to the horizontal plates. Under the influence of this voltage, the beam unfolds along the luminescent screen and causes its glow. The signal from the PMT is fed to vertical plates that deflect the beam in the vertical direction. Thus, during the operation of the optical pulse and the scanning pulse, an input optical signal is reproduced on the screen in time. Knowing the scanning speed of the electron beam in the oscilloscope, it is easy to determine the duration of the measured optical pulse.

Описанная выше система используется преимущественно для измерения оптических импульсов длительностью, большей 5×10-8 с. Недостатком этой схемы является ее непригодность для измерения более коротких оптических импульсов, так как они искажаются во время их преобразования в ток ФЭУ, передачи в осциллограф, усиления сигнала в самом осциллографе.The system described above is mainly used for measuring optical pulses with a duration greater than 5 × 10 -8 s. The disadvantage of this scheme is its unsuitability for measuring shorter optical pulses, since they are distorted during their conversion to a PMT current, transmission to an oscilloscope, and signal amplification in the oscilloscope itself.

Наиболее совершенным скоростным прибором для измерения временных характеристик ультракоротких оптических импульсов является электронно-оптическая камера, приемником излучения в которой служит электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с разверткой изображения [2].The most advanced high-speed instrument for measuring the temporal characteristics of ultrashort optical pulses is an electron-optical camera, the radiation receiver in which is an electron-optical converter (EOC) with an image scan [2].

Прибор работает следующим образом. На фотокатод ЭОП с помощью входной оптической системы проецируется изображение регистрируемого объекта, ограниченное узкой щелью шириной ~(50-300) мкм. Под действием света происходит эмиссия электронов, которые фокусируются на люминесцентном экране. В исходном состоянии ЭОП заперт. Синхронно с приходом оптического импульса он отпирается, и электронное изображение с помощью отклоняющих пластин разворачивается по люминесцентному экрану в направлении, перпендикулярном длине щели. При этом происходит пространственно-временное преобразование входного изображения, несущее непрерывную во времени информацию о геометрических размерах и яркости исследуемого объекта. То есть яркость экрана в направлении развертки меняется во времени в соответствии с яркостью объекта. Фотометрирование яркости экрана даст информацию о временных характеристиках входящего излучения характеризующего объект.The device operates as follows. Using the input optical system, the image of the registered object is limited to a narrow slit with a width of ~ (50-300) μm onto the photocathode of the image intensifier tube. Under the influence of light, electrons are emitted, which are focused on a luminescent screen. In the initial state, the image intensifier is locked. Synchronously with the arrival of an optical pulse, it is unlocked, and the electronic image, using deflecting plates, is deployed along the luminescent screen in the direction perpendicular to the length of the slit. In this case, the spatio-temporal transformation of the input image occurs, which carries continuous information on the geometric dimensions and brightness of the object under study. That is, the brightness of the screen in the scanning direction changes in time in accordance with the brightness of the object. Photometry of the brightness of the screen will give information about the temporal characteristics of the incoming radiation characterizing the object.

Поскольку в ЭОП происходит прямое преобразование пространственной координаты во временную, временное разрешение, достигаемое при измерении временных характеристик ультракоротких оптических импульсов с помощью электронно-оптических камер, превосходит все известные прямые методы измерений временных характеристик оптических импульсов.Since the direct conversion of the spatial coordinate into a temporal one takes place in the image intensifier tube, achieved by measuring the temporal characteristics of ultrashort optical pulses using electron-optical cameras, it surpasses all known direct methods for measuring the temporal characteristics of optical pulses.

Наиболее близким аналогом изобретения является измеритель длительности оптического импульса с помощью электронно-оптической камеры, позволяющий измерять импульсы, длительность которых меньше временного разрешения электронно-оптической камеры [3].The closest analogue of the invention is a meter of the duration of the optical pulse using an electron-optical camera, which allows to measure pulses whose duration is less than the time resolution of the electron-optical camera [3].

Измеритель содержит расположенные на оптической оси два идентичных объектива, три интерферометра Фабри-Перо, два из которых имеют непараллельные отражающие поверхности, а третий ориентирован относительно угла между гранями первых двух интерферометров, фильтр угловых пространственных частот, ослабитель, электронно-оптическую камеру, состоящую из входного объектива, электронно-оптического преобразователя, системы линейного отклонения пучка, и устройство запоминания пространственного распределения интенсивности.The meter contains two identical lenses located on the optical axis, three Fabry-Perot interferometers, two of which have non-parallel reflecting surfaces, and the third is oriented relative to the angle between the faces of the first two interferometers, an angular spatial frequency filter, attenuator, and an electron-optical camera consisting of an input a lens, an electron-optical converter, a linear beam deflection system, and a device for storing the spatial intensity distribution.

Работает устройство следующим образом. В интерферометрах в результате многократных отражений спектр пространственных частот преобразуется из однокомпонентного в многокомпонентный, с помощью объективов переносится на фотокатод электронно-оптического преобразователя и располагается в направлении, перпендикулярном временной развертке. При развертке изображения различных компонент спектра каждая компонента сдвигается на разную величину и записывается пространственное распределение интенсивности. Далее по результатам записи производят расчет длительности входного импульса по приведенным формулам, который является сверткой результатов измерений каждой из компонент. Недостаток описанного устройства заключается в том, что сами измерения и расчет полученных результатов достаточно сложны и имеют небольшую точность. Погрешность составляет величину порядка 25% по оценкам самих авторов изобретения. Кроме того, при пространственной фильтрации теряется часть частотного спектра измеряемого импульса, и его форма воспроизводится неточно.The device operates as follows. In interferometers, as a result of multiple reflections, the spatial frequency spectrum is converted from a single-component to a multi-component, using lenses it is transferred to the photocathode of the electron-optical converter and is located in the direction perpendicular to the time base. When scanning the image of various components of the spectrum, each component is shifted by a different value and the spatial distribution of intensity is recorded. Next, according to the recording results, the input pulse duration is calculated using the above formulas, which is a convolution of the measurement results of each component. The disadvantage of the described device is that the measurements themselves and the calculation of the results obtained are quite complex and have little accuracy. The error is about 25% as estimated by the inventors themselves. In addition, during spatial filtering, a part of the frequency spectrum of the measured pulse is lost, and its shape is not accurately reproduced.

Технический результат, обеспечиваемый настоящим изобретением, состоит в упрощении процесса измерений и повышении точности.The technical result provided by the present invention is to simplify the measurement process and improve accuracy.

Для достижения этого технического результата предлагается устройство для прецизионного измерения временных характеристик импульсного оптического излучения, функциональная схема которого представлена на Фиг.1. Вдоль оптической оси устройства расположены импульсный лазер 1, система выделения одиночного импульса 2, интерферометр Фабри-Перо 3 в виде плоскопараллельной стеклянной пластины с отражающими покрытиями торцевых поверхностей, ориентированных перпендикулярно оптической оси. Элементы 1, 2 и 3 образуют так называемый калибровочный канал, формирующий цуг эквидистантных оптических импульсов, которые направляются затем на светоделительную пластину 4. Устройство содержит также электронно-оптическую камеру 5, включающую в себя объектив 6, времяанализирующий электронно-оптический преобразователь 7 с щелевой диафрагмой на входе, подключенный к электронным блокам управления 8, обеспечивающим линейное отклонение электронного пучка. Система записи и обработки изображения представляет собой твердотельный матричный приемник изображения 9, выполняющий роль считывающего устройства, и подключенный к нему компьютер 10, причем компьютер имеет программу коррекции коэффициента развертки электронно-оптической камеры, основанную на его сравнении с длительностью временных интервалов между импульсами в цуге. Источник импульсного оптического излучения показан на Фиг.1 в виде элемента 11.To achieve this technical result, a device for precision measurement of the temporal characteristics of pulsed optical radiation is proposed, the functional diagram of which is presented in FIG. Along the optical axis of the device are a pulsed laser 1, a single-pulse extraction system 2, and a Fabry-Perot 3 interferometer in the form of a plane-parallel glass plate with reflective coatings on the end surfaces oriented perpendicular to the optical axis. Elements 1, 2 and 3 form the so-called calibration channel, forming a train of equidistant optical pulses, which are then sent to the beam splitter plate 4. The device also contains an electron-optical camera 5, which includes a lens 6, a time-analyzing electron-optical converter 7 with a slit diaphragm at the input connected to the electronic control units 8, providing a linear deviation of the electron beam. The image recording and processing system is a solid-state matrix image receiver 9, which acts as a reader, and a computer 10 connected to it, and the computer has a program for correcting the scan factor of the electron-optical camera, based on its comparison with the duration of the time intervals between pulses in the train. A pulsed optical radiation source is shown in FIG. 1 as an element 11.

Работает устройство следующим образом. Импульс исследуемого оптического излучения от источника 11 через светоделительную пластину 4 попадает в электронно-оптическую камеру 5, состоящую из объектива 6, времяанализирующего электронно-оптического преобразователя (ЭОП) 7 с щелевой разверткой изображения, подключенного к электронным блокам управления 8, обеспечивающим линейное отклонение электронного пучка. Синхронно с приходом импульса щелевое изображение исследуемого оптического импульса 11 разворачивается по люминесцентному экрану, считывается твердотельным матричным приемником 9 и вводится в компьютер 10. На экране монитора компьютера с высокой точностью воспроизводится зависимость яркости изображения оптического импульса от времени (Фиг.2).The device operates as follows. The pulse of the studied optical radiation from the source 11 through the beam splitter plate 4 enters the electron-optical camera 5, consisting of a lens 6, a time-analyzing electron-optical converter (EOC) 7 with a slot scan of the image connected to the electronic control units 8, providing linear deviation of the electron beam . Synchronously with the arrival of the pulse, the slit image of the optical pulse under study 11 is developed on the luminescent screen, is read by the solid-state matrix receiver 9 and input into the computer 10. The time dependence of the brightness of the image of the optical pulse is reproduced on a computer monitor screen (Figure 2).

На Фиг.2 приведен временной профиль записанного импульса полупроводникового лазера длительностью 10 нс. Фактически, это оцифрованные результаты фотометрирования изображения на экране ЭОП, которое осуществляет матричный приемник 9.Figure 2 shows the time profile of the recorded pulse of a semiconductor laser with a duration of 10 ns. In fact, these are the digitized results of photometric measurement of the image on the image intensifier screen, which is implemented by the matrix receiver 9.

Предварительно для повышения точности измерений на вход электронно-оптической камеры подаются оптические импульсы от калибровочного канала, который состоит (Фиг.1) из импульсного лазера 1, генерирующего импульсы с частотой следования, задаваемой резонатором лазера, системы выделения одиночного импульса 2, интерферометра Фабри-Перо 3.Preliminarily, to increase the accuracy of measurements, optical pulses are fed to the input of the electron-optical camera from a calibration channel, which consists (Fig. 1) of a pulsed laser 1 generating pulses with a repetition rate set by the laser resonator, a single-pulse extraction system 2, and a Fabry-Perot interferometer 3.

Выделенный одиночный импульс запускает развертку электронно-оптической камеры и размножается в интерферометре Фабри-Перо 3. На выходе из интерферометра формируется цуг эквидистантных оптических импульсов, интенсивность которых описывается выражением:The selected single pulse starts the sweep of the electron-optical camera and multiplies in the Fabry-Perot 3 interferometer. A train of equidistant optical pulses is formed at the exit from the interferometer, the intensity of which is described by the expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где N - номер импульса, R - коэффициент отражения зеркал, T - коэффициент пропускания стекла интерферометра, Е0 - интенсивность излучения на входе в интерферометр.where N is the pulse number, R is the reflection coefficient of the mirrors, T is the transmittance of the glass of the interferometer, E 0 is the radiation intensity at the entrance to the interferometer.

Цуг импульсов, полученный в интерферометре, попадает на фотокатод ЭОП 7, разворачивается по люминесцентному экрану, записывается твердотельным матричным приемником 9 и вводится в компьютер 10. На Фиг.3 приведена временная развертка цуга импульсов на экране монитора, следующих с периодом 156,3 пс.The train of pulses obtained in the interferometer enters the photocathode of the image intensifier tube 7, is deployed on a luminescent screen, recorded by a solid-state matrix receiver 9, and input to computer 10. Figure 3 shows the time scan of the train of pulses on a monitor screen with a period of 156.3 ps.

В верхней части Фиг.3 приведен временной профиль записанного импульса.In the upper part of Figure 3 shows the time profile of the recorded pulse.

Интервал между двумя соседними импульсами составляет величину, равнуюThe interval between two adjacent pulses is equal to

Figure 00000002
Figure 00000002

где L - расстояние между отражающими покрытиями интерферометра;where L is the distance between the reflective coatings of the interferometer;

n - показатель преломления среды между отражающими покрытиями;n is the refractive index of the medium between the reflective coatings;

с - скорость света в вакууме.c is the speed of light in vacuum.

Как следует из формулы (2), временные интервалы между импульсами определяются величиной физических констант и параметрами, которые определяются с очень высокой точностью.As follows from formula (2), the time intervals between pulses are determined by the value of physical constants and parameters, which are determined with very high accuracy.

Границы неисключенной систематической погрешности при расчете величины интервала между импульсами в цуге равны 0,03% для доверительной вероятности Р=0,95.The boundaries of the unexcluded systematic error in calculating the interval between pulses in the train are 0.03% for a confidence probability of P = 0.95.

В реальных электронно-оптических камерах коэффициент развертки зависит от множества факторов и, как правило, не бывает линейным. Именно по этой причине погрешность измерения временных характеристик оптических импульсов высока. В прототипе, как указывалось выше, она составляет 25%.In real electron-optical cameras, the sweep factor depends on many factors and, as a rule, is not linear. For this reason, the error in measuring the temporal characteristics of optical pulses is high. In the prototype, as mentioned above, it is 25%.

При использовании электронно-оптической камеры без калибровки временной шкалы расстояние между импульсами в цуге на люминесцентном экране будет различным, хотя в действительности они равны.When using an electron-optical camera without calibrating the timeline, the distance between the pulses in the train on the fluorescent screen will be different, although in reality they are equal.

Использование в изобретении записи изображения с экрана ЭОП твердотельным матричным фотоприемником и ввод полученных результатов в компьютер позволяет осуществить с помощью соответствующей программы коррекцию коэффициента развертки.Using in the invention the recording of the image from the screen of the image intensifier by a solid-state matrix photodetector and entering the obtained results into the computer, it is possible to carry out the correction of the scanning coefficient using the appropriate program.

Действительно, при развертке изображения импульса по экрану ЭОП происходит преобразование времени в координату.Indeed, when the image of the pulse is scanned across the image intensifier screen, time is converted to coordinate.

Изображение с экрана ЭОП переносится на твердотельный матричный приемник - ПЗС (прибор с зарядовой связью), сокращенно ПЗС. Матрица считывающего устройства состоит из множества чувствительных элементов. Современные методы фотолитографии позволяют изготавливать с высокой точностью матрицы с элементами чрезвычайно малого размера (порядка единиц микрон), расположенные в точно заданных координатах.The image from the screen of the image intensifier tube is transferred to a solid-state matrix receiver - a CCD (charge-coupled device), abbreviated as CCD. The matrix of the reader consists of many sensing elements. Modern photolithography methods make it possible to fabricate with high accuracy matrices with elements of extremely small size (of the order of units of microns) located in precisely specified coordinates.

Таким образом, имея точно заданные с помощью интерферометра Фабри-Перо временные интервалы и точно заданные с помощью твердотельного матричного фотоприемника пространственные интервалы, можно с помощью компьютерной программы осуществить коррекцию коэффициента развертки.Thus, having time intervals precisely defined with the help of a Fabry-Perot interferometer and spatial intervals precisely defined with the help of a solid-state matrix photodetector, it is possible to carry out a correction of the scanning coefficient using a computer program.

После калибровки и коррекции развертки погрешность определения разности координат, по которым измеряются временные характеристики (характерные времена) оптических импульсов, такие как длительность на уровне 0,5; длительность на уровне 0.1; время нарастания от уровня 0,1 до уровня 0,9, составляет не более 0,9%.After calibrating and correcting the sweep, the error in determining the difference in the coordinates by which the temporal characteristics (characteristic times) of optical pulses are measured, such as a duration of 0.5; duration at the level of 0.1; the rise time from the level of 0.1 to the level of 0.9 is not more than 0.9%.

В описанном варианте осуществления изобретения использовались основные компоненты устройства со следующими параметрами.In the described embodiment, the main components of the device with the following parameters were used.

Импульсный лазер:Pulsed laser:

частота генерации 82,5 МГц, длительность импульса 40 фс.the generation frequency is 82.5 MHz, the pulse duration is 40 fs.

Интерферометр Фабри-Перо:Fabry-Perot Interferometer:

R=0,93, L=15,5 мм, n=1,5.R = 0.93, L = 15.5 mm, n = 1.5.

Твердотельный матричный приемник:Solid State Matrix Receiver:

число пикселей 1392×1040, размер пикселя 4,65×4,65 мкм.the number of pixels is 1392 × 1040, the pixel size is 4.65 × 4.65 μm.

Электронно-оптическая камера:Optical Camera:

предельное временное разрешение 30 пс, пространственное разрешение 10 пар лин./мм, длина развертки на люминесцентном экране 20 мм.limiting time resolution 30 ps, spatial resolution 10 pairs lin./mm, scan length on a luminescent screen 20 mm.

ЛитератураLiterature

1. Новицкий Л.А., Степанов Б.М. «Фотометрия быстропротекающих процессов», справочник, Москва, Машиностроение, 1983 г., с.40-109.1. Novitsky L.A., Stepanov B.M. "Photometry of fast processes", reference book, Moscow, Mechanical Engineering, 1983, pp. 40-109.

2. Бутслов М.М., Степанов Б.М., Фанченко С.Д. «Электронно-оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях». Наука, М.: 1978, с.341-361.2. Butslov M.M., Stepanov B.M., Fanchenko S.D. "Electron-optical converters and their application in scientific research." Nauka, Moscow: 1978, p. 341-361.

3. В.Г.Клементьев, Г.В.Колесов. «Измеритель длительности светового импульса», А.С. №1086884, опубл. 15.03.1985 г.3. V.G. Klementyev, G.V. Kolesov. “Light pulse duration meter”, A.S. No. 1086884, publ. 03/15/1985

Claims (1)

Устройство для прецизионного измерения временных характеристик импульсного оптического излучения, содержащее интерферометр Фабри-Перо, электронно-оптическую камеру, состоящую из объектива, времяанализирующего электронно-оптического преобразователя со щелевой разверткой изображения, подключенного к системе линейного отклонения, электронных блоков управления, систему записи и обработки изображения с экрана электронно-оптического преобразователя, отличающееся тем, что перед электронно-оптической камерой расположены светоделительная пластина и калибровочный канал, содержащий расположенные вдоль оптической оси: импульсный лазер, систему выделения одиночного импульса, интерферометр Фабри-Перо в виде плоскопараллельной стеклянной пластины с отражающими покрытиями торцевых поверхностей, ориентированных перпендикулярно оптической оси, формирующий цуг эквидистантных оптических импульсов, при этом система записи изображения представляет собой твердотельный матричный приемник изображения, подключенный к компьютеру, а компьютер имеет программу коррекции коэффициента развертки электронно-оптической камеры, основанную на его сравнении с длительностью временных интервалов между импульсами в цуге. A device for precision measurement of the temporal characteristics of pulsed optical radiation, comprising a Fabry-Perot interferometer, an electron-optical camera, consisting of a lens, a time-analyzing electron-optical converter with a slot scan of the image connected to a linear deviation system, electronic control units, an image recording and processing system from the screen of the electron-optical converter, characterized in that a beam splitter is located in front of the electron-optical camera a plate and a calibration channel containing located along the optical axis: a pulsed laser, a single pulse extraction system, a Fabry-Perot interferometer in the form of a plane-parallel glass plate with reflective coatings on the end surfaces oriented perpendicular to the optical axis, forming a train of equidistant optical pulses, while the recording system image is a solid-state matrix image receiver connected to a computer, and the computer has a coefficient correction program The scanning time of the electron-optical camera, based on its comparison with the duration of the time intervals between pulses in the train.
RU2011109622/28A 2011-03-15 2011-03-15 Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation RU2452926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109622/28A RU2452926C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109622/28A RU2452926C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2452926C1 true RU2452926C1 (en) 2012-06-10

Family

ID=46680063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109622/28A RU2452926C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452926C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757325C1 (en) * 2020-09-28 2021-10-13 Акционерное Общество "Центр Прикладной Физики Мгту Им. Н.Э. Баумана" Method for measuring total losses in large-base interferometer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1086884A1 (en) * 1982-06-11 1985-03-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for measuring light pulse duration
SU1225341A1 (en) * 1984-04-21 1987-11-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for estimating duration of laser pulseses
RU2009449C1 (en) * 1992-02-26 1994-03-15 Фельдман Григорий Геннадиевич Optical-to-electric transducer
US6611336B1 (en) * 1997-08-01 2003-08-26 The University Of Rochester Pulse measurement using frequency shifting techniques

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1086884A1 (en) * 1982-06-11 1985-03-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for measuring light pulse duration
SU1225341A1 (en) * 1984-04-21 1987-11-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for estimating duration of laser pulseses
RU2009449C1 (en) * 1992-02-26 1994-03-15 Фельдман Григорий Геннадиевич Optical-to-electric transducer
US6611336B1 (en) * 1997-08-01 2003-08-26 The University Of Rochester Pulse measurement using frequency shifting techniques

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУСЛОВ М.М. и др. Электронно-оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях. - М.: Наука, 1978, с.341-361. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757325C1 (en) * 2020-09-28 2021-10-13 Акционерное Общество "Центр Прикладной Физики Мгту Им. Н.Э. Баумана" Method for measuring total losses in large-base interferometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220082698A1 (en) Depth camera and multi-frequency modulation and demodulation-based noise-reduction distance measurement method
JP2018151197A (en) Distance measuring device and distance image taking device
Tsuchiya Advances in streak camera instrumentation for the study of biological and physical processes
US10989605B2 (en) Streak camera calibration
JPS6224737B2 (en)
Ye et al. Range accuracy analysis of streak tube imaging lidar systems
CN107643272B (en) Time-resolved fluorescence measurement system based on few-channel TCSPC and multi-detector
TWI334018B (en) Method and apparatus for estimating bandwidth of laser output light
RU2452926C1 (en) Apparatus for precision measurement of time characteristics of pulsed optical radiation
US5043584A (en) Photon-counting type streak camera device
CN111812664A (en) Laser ranging system for realizing long-distance and short-distance measurement
Lerche et al. Preliminary performance measurements for a streak camera with a large-format direct-coupled charge-coupled device readout
Conneely et al. An integrated 256 channel TCSPC camera with sub-70ps single photon timing per channel
Clermont et al. A new paradigm in the field of stray light control and characterization enabled by ultrafast time-of-flight imaging
JPS62204130A (en) Streak camera device
Li et al. Research of range resolution of streak tube imaging system
USRE33865E (en) Detector for three-dimensional optical imaging
Lai et al. Design and field test of a galvanometer deflected streak camera
Ebbets et al. Dead-time effects in pulse-counting Digicon detectors
CN113133172B (en) System and method for measuring transient temperature of channel gas in pilot discharge initial stage
Chen et al. Bunch length measurement with streak camera at SSRF storage ring
Datte et al. Operational experience with optical streak cameras at the National Ignition Facility
Chollet et al. Recent advances in streak tube characterization for multichannel laser pulse shape measurements on the LMJ facility
Movhan et al. Multi-Area Method of a Depth Map Building with Gain Modulation in Active-Pulse Television Measuring Systems
RU2707397C1 (en) Method for simultaneous monitoring of space-time characteristics of one or more ultrashort laser radiation pulses on the surface of a flat target