Изобретение относится к области оптики, а именно к способам визуализации лазерного излучения в ближнем ИК-диапазоне спектра (1800-2150 нм) в видимый спектральный диапазон (635-670 нм) и может быть использовано в лазерной технике.The invention relates to the field of optics, and in particular to methods for visualizing laser radiation in the near infrared range of the spectrum (1800-2150 nm) into the visible spectral range (635-670 nm) and can be used in laser technology.
Известен способ получения видимого света, заключающейся в облучении антистоксового люминофора инфракрасным излучением. Облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 940-1030 нм, а в качестве антистоксового люминофора берут неорганический материал со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения (RU 2313157, H01L 33/00, опубл. 20.12.2007).A known method of producing visible light, which consists in irradiating an anti-Stokes phosphor with infrared radiation. Irradiation is carried out by radiation in the spectral range 940-1030 nm, and inorganic material with a spectral absorption band close to the IR spectral band is taken as anti-Stokes phosphor (RU 2313157, H01L 33/00, publ. 20.12.2007).
Недостатком известного способа является невозможность визуализации ИК-излучения в спектральном диапазоне выше 1030 нм.The disadvantage of this method is the inability to visualize infrared radiation in the spectral range above 1030 nm.
Технический результат заключается в создании простого и безынерционного способа визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см до 340 кВт/см и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.The technical result consists in creating a simple and inertialess method for visualizing IR radiation in a wide range of infrared radiation power density from 0.4 W / cm to 340 kW / cm and in the infrared wavelength range from 1800 nm to 2150 nm with high contrast the observed pattern of the distribution of infrared radiation and high resolution.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый свет путем облучения образца инфракрасным излучением, облучение осуществляют излучением в спектральном диапазоне 1800-2150 нм, а в качестве образца берут порошок из размолотого монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, который наносят с помощью связующего на плоскую поверхность, отражающую двухмикронное ИК-излучение.The essence of the invention lies in the fact that in the method of visualizing two-micron laser radiation into visible light by irradiating the sample with infrared radiation, the radiation is irradiated in the spectral range of 1800-2150 nm, and the powder from the milled CaF 2 single crystal is taken as a sample: But with a spectral absorption band close to the spectral band of infrared radiation, which is applied using a binder to a flat surface that reflects two-micron infrared radiation.
Способ визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон (635-670 нм) заключается в облучении лазерным двухмикронным излучением экрана, состоящего из подложки, выполненной из материала, который отражает излучение этого спектрального диапазона. На подложку с помощью связующего (которым может являться силикатный клей) нанесен порошок из размолотого монокристалла CaF2:Но.A method for visualizing two-micron laser radiation in the visible range (635-670 nm) consists in irradiating a two-micron laser radiation of a screen consisting of a substrate made of a material that reflects the radiation of this spectral range. On the substrate with the help of a binder (which may be silicate glue) is applied powder from a milled single crystal CaF 2 : But.
Предложено использовать явление взаимодействия возбужденных ионов Но3+ в монокристаллах CaF2:Но для визуализации двухмикронного лазерного излучения в видимый диапазон, используемых для преобразования в видимый свет излучения в спектральном диапазоне 0,9-1,5 мкм. Спектр люминесценции монокристаллов CaF2:Но, обусловленный переходом 5F5→5I8 ионов Но3+ в спектральном диапазоне (635-670) при возбуждении лазером на кристалле YLiF4:Tm представлен на фиг.1.It is proposed to use the phenomenon of interaction of excited Ho 3+ ions in CaF 2 single crystals: But to visualize two -micron laser radiation in the visible range, used to convert radiation into visible light in the spectral range of 0.9-1.5 μm. The luminescence spectrum of CaF 2 : Ho single crystals, due to the 5 F 5 → 5 I 8 transition of Ho 3+ ions in the spectral range (635-670) when excited by a YLiF 4 : Tm crystal laser, is shown in Fig. 1.
Способ осуществляют следующим образом. Слой порошка из монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения, наносят с помощью связующего на любую отражающую двухмикронное ИК-излучение плоскую поверхность, которая освещается излучением лазера, соответствующем спектральному диапазону 1800-2150 нм. При этом в области лазерного облучения наблюдается пятно красного цвета (635-670 нм).The method is as follows. A powder layer of a CaF 2 single crystal: But with a spectral absorption band close to the IR spectral band, a flat surface is applied using a binder to any reflecting two-micron IR radiation, which is illuminated by laser radiation corresponding to a spectral range of 1800-2150 nm. In this case, a red spot (635-670 nm) is observed in the field of laser irradiation.
Пример. Для иллюстрации способа был создан транспарант, состоящий из подложки размером 2×4 см, выполненной из алюминия, на который с помощью связующего, например силикатного клея, нанесен порошок из монокристалла CaF2:Но со спектральной полосой поглощения, близкой к спектральной полосе ИК-излучения.. Транспарант освещался излучением лазера на кристалле YLiF4:Tm с длиной волны 1920-1930 нм. На экране появлялось пятно красного цвета. При этом способ позволяет наблюдать без разрушения экрана плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см2 до 340 кВт/см2.Example. To illustrate the method, a banner was created consisting of a 2 × 4 cm substrate made of aluminum, on which CaF 2 single crystal powder was applied using a binder, for example silicate glue: But with a spectral absorption band close to the IR spectral band .. The transparency was illuminated by radiation from a YLiF 4 : Tm crystal laser with a wavelength of 1920-1930 nm. A spot of red appeared on the screen. The method allows you to observe without destroying the screen the power density of infrared radiation from 0.4 W / cm 2 to 340 kW / cm 2 .
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет создать простой, безынерционный способ визуализации ИК-излучения в широком диапазоне плотности мощности ИК-излучения от 0,4 Вт/см2 до 340 кВт/см2 и в диапазоне длин волн ИК-излучения от 1800 нм до 2150 нм при высоком контрасте наблюдаемой картины распределения ИК-излучения и высокой разрешающей способности.Compared with the known solution, the proposed one allows you to create a simple, inertialess method for visualizing IR radiation in a wide range of infrared radiation power density from 0.4 W / cm 2 to 340 kW / cm 2 and in the infrared wavelength range from 1800 nm to 2150 nm with a high contrast of the observed pattern of the distribution of infrared radiation and high resolution.