SU1139977A1

SU1139977A1 - Method and device for determination of phase object optical density

Info

Publication number: SU1139977A1
Application number: SU802917703A
Authority: SU
Inventors: Огнян Евгеньев Денчев; Андрей Григорьевич Жиглинский; Никита Сергеевич Рязанов; Александр Николаевич Самохин
Original assignee: ЛГУ им.А.А.Жданова
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1980-05-19
Publication date: 1985-02-15

Abstract

1. Способ определени оптической плотности фазовых объектов путем внутрирезонаторной двухлучевой интерферометрии,заключакм1№й4с в :Том, что излучение активной среды, распростран ющеес в плечах интерферометра , .пол ризуют во взаимно перпендикул рных направлени х, отличающийс .тем, что, с целью повышени чувствительности при. расширении спектральной области измерений путем обеспечени когерентности пол ризациойных составл к цих излучени активной среды, .излучение активной среды инициируют внешним источником пол ризованного света. СдЭ ;о ;о 1. A method for determining the optical density of phase objects by intracavity dual-beam interferometry, concluded with the following: The radiation of the active medium propagating in the arms of the interferometer is polarized in mutually perpendicular directions, which is different in order to increase sensitivity at. expanding the spectral range of measurements by ensuring the coherence of polarization components to the active medium radiation, the radiation of the active medium is initiated by an external source of polarized light. Sde; o; o

Description

2. Устройство дл определени оптической плотности фазовых объектов , содержащее двухлучевой интерферометр со скрещенными пол ризаторами в плечах последнего,.кювету с красителем, оптически св занную через линию задержки с блоком накачки , и зеркало, плотность которого расположена параллельно плоскост м 77 зеркал интерферометра, образующих с последними и кюветой лазер на красителе , отличающеес тем, что в резонатор лазера на красителе введена клиновидна пластинка , а между блоком накачки и клиновидной пластинкой раепс ложен блок внешнего инициирующего пол ризованного излучени .2. A device for determining the optical density of phase objects containing a double-beam interferometer with crossed polarizers in the arms of the latter, a dye cell optically coupled through a delay line with the pump unit, and a mirror whose density is located parallel to the planes 77 of the interferometer mirrors forming a dye laser with the latter and a cuvette, characterized in that a wedge-shaped plate is inserted into the dye laser resonator, and there is a false block between the pumping unit and the wedge-shaped rappe plate He initiating polarized radiation.

Изобретение относитс к оптической измерительной технике и может быть использовано при исследовани х свойств прозрачных сред, например, при измерени х величины аномальной дисперсии, значений показател преломпени , изучении процессов, происход щих в плазме, а в р де других интерферометрических задач, когда.информацию необходимо извлекать из спектрального распределени The invention relates to an optical measuring technique and can be used to study the properties of transparent media, for example, when measuring the magnitude of anomalous dispersion, values of the refractive index, studying processes occurring in a plasma, and in a number of other interferometric tasks, when information is needed extract from spectral distribution

измер емых величин. I. -.measured values. I. -.

Известны способы определени Known methods for determining

оптической плотности фазовых объектов , согласно которым зондирукнцее излучение делитс по амплитуде на два приблизительно -равных по интенсивности пучка лучей, один из которых проходит через исследуемый фазовый объект, и затем по виду картины интерференции, возникающей при введении световых пучков, суд т о параметрах исследуемого объекта ilthe optical density of phase objects, according to which the probe radiation is divided in amplitude into two approximately equal in intensity beam beams, one of which passes through the phase object under study, and then the parameters of the object under study are judged by the interference pattern appearing upon the introduction of light beams il

Однако известные спектроинтерференционные методы обладают относительно низкой чувствительностью (по сравнению, с мет.рдами, основанными , например, на излучении и поглощении света) .However, the known spectrointerference methods have a relatively low sensitivity (compared to the metrics, based, for example, on the emission and absorption of light).

Извест.ен также способ определени оптической плотности амплитуднофазовых объектов путем внутрирезонаторной спектроскопии, заключающийс в том, что исследуемый амшштудно-фазовый объект помещают внутрь резонатора-лазера на красителе. При этом достигают высокой чувствительности к амплитудным изменени м спектра генерации 2j .Also known is a method for determining the optical density of amplitude-phase objects by intracavity spectroscopy, which consists in placing the ampus-phase object under study placed inside a dye laser cavity. In this case, a high sensitivity to amplitude changes in the generation spectrum of 2j is achieved.

Однако информацию о фазовых изменени х , вызываемых действием исследуемого объекта, указанным способом получить невозможно, поскольку в нем невозможно наблюдение спектроинтерференционных эффектов.However, information on the phase changes caused by the action of the object under study cannot be obtained by this method, since it is impossible to observe spectrointerference effects in it.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс интерференционньш способ селекции продольных типов колебаний влазерах, основанный на частотной зависимости эффективного значени коэффициента отражени одного из зеркал резонатора, функцию которого вьшолн ет двухлучевой интерферометр. Способ позвол ет обеспечить в пределах ширины атомной линии генерации : высокую добротность резонатора дл рабочего типа колебаний и низкую дл всех остальных,., что приводит к дискриминации всех типов колебаний, кроме одного-двух,-дл которых эффективный коэффициент отражени интерферометра имеет максимальное зна leHHe . Согласно данному способу осуществл етс внутрирезонаторна двухлучева интерферометри в пределах спектральной ширины излучени генерирующего атомного перехода, з ключающа с в том, что излучение активной среды, распростран ющеес в плечах интерферометра, пол ризируют во взаимно перпендикул рных направлени х , кроме того возможно определение оптической плотности фазовых объектов в одночастотном режиме..The closest to the present invention is the interference method of selecting longitudinal oscillation modes of the wearers, based on the frequency dependence of the effective value of the reflection coefficient of one of the resonator mirrors, the function of which is performed by a two-beam interferometer. The method allows to provide within the atomic generation line width: high quality of the resonator for the working type of oscillations and low for all others, which leads to discrimination of all types of oscillations, except for one or two, the effective reflection coefficient of the interferometer has the maximum leHHe . According to this method, intracavity dual-beam interferometry is performed within the spectral width of the radiation of the generating atomic transition, which means that the radiation of the active medium propagating in the arms of the interferometer polarizes in mutually perpendicular directions, in addition it is possible to determine the optical density of the phase objects in single-frequency mode ..

j Способ осуществл етс устройством дл й нтерференционной селекции продольных типов колебаний, содержащим двухлучевой интерферометр с кристаллическим дво копреломп ющим .расщепителем излучени на два луча (со взаимно перпендикул рными направл ющими пол ризации), активную газовуюj The method is carried out by a device for interfering selection of longitudinal types of oscillations, containing a two-beam interferometer with a crystal duplicator splitter of radiation into two beams (with mutually perpendicular polarization guides), an active gas beam.

33

среду и зеркало резонатора, соосного с отражающими зеркалами интерферометра 3J .the medium and the mirror of the resonator coaxially with the reflecting mirrors of the 3J interferometer.

Однако известный способ позвол ет получить интерференцию световых колебаний лишь в пределах ширины генерирующего атомного перехода. Замена активной газовой среды красителем не позвол ет получить интерференционную картину в широкой области спектра из-за некогерентности пол ризационных составл ющих в излучении красител . Таким образом, измерение указанньм способом оптической плотности фазовых объектов возможно лишь в одночастотном режиме . При этом чувствительность определени минимального значени оптической плотности относительно низка (по сравнению с методами, основанными на излучении и поглощении света) и равна чувствительности обычных спектроинтерференционных методов исследовани фазовых объектов , что св зано с перемешиванием пучков/света, многократно проход щих поочередно через разные плечи интерферометра и активную газовую среду. Однако при измерени х оптической плотности фазовых объектов и ее распределении по длинам волн необходимо получать информацию одновременно в широком спектральном диапазоне с максимально возможной чувствительностью , существенно расшир ющей круг объектов и влений, доступных указанным спектроинтерферёнционшл ; методом исследовани .However, the known method allows to obtain the interference of light oscillations only within the width of the generating atomic transition. Replacing the active gas medium with a dye does not allow obtaining an interference pattern in a wide spectral region due to the incoherence of the polarization components in the radiation of the dye. Thus, the measurement of the optical density of phase objects indicated by the method is possible only in a single-frequency mode. At the same time, the sensitivity of determining the minimum value of optical density is relatively low (compared to methods based on radiation and light absorption) and is equal to the sensitivity of conventional spectrointerference methods for studying phase objects, which is associated with mixing of beams / light repeatedly passing through the interferometer. and active gaseous environment. However, when measuring the optical density of phase objects and its distribution over wavelengths, it is necessary to obtain information simultaneously in a wide spectral range with the highest possible sensitivity, which significantly expands the range of objects and phenomena available to the indicated spectrointerference; research method.

Цель изобретени - повышение чувствительности внутрирезонаторной интерферометрии и возможность реализации способа одновременно.в широком спектральном диапазоне.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of intracavity interferometry and the possibility of implementing the method simultaneously. In a wide spectral range.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу определени оптической плотности фазовых объектов путем внутрирезонаторной двухлучевой интерферометрии, заключающемус в том, что излучение активной среды, распростран ющеес в плечах интерферометра, пол ризуют во взаим но перпендикул рных направлени х, излучение красител , генерирукнцего в широкой области спектра, инициируют внешним источником пол ризованного света.This goal is achieved by the fact that, according to the method for determining the optical density of phase objects by intracavity dual-beam interferometry, the radiation of the active medium propagating in the arms of the interferometer is polarized in mutually perpendicular directions, the radiation of the dye generated in a wide area spectrum, initiated by an external source of polarized light.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл внутрире99774The goal is achieved by the fact that in the device for intrareduc

зонаторной интерферометрии, содержащем двухлучевой интерферометр со скрещенными пол ризаторами дл вза-имно перпендикул рной пол ризации . излучени в плечах последнего, кювету с красителем, оптически св занную через линию задержки с блоком накачки, и зеркало, установленное соосно с отражающими зеркалами интерферометра и образуюсцие с последними резонатор лазера на красителе, в резонат.ор лазера на красителе введена клиновидна пластИнка, а между блоком накачки и клиновидной пластинкой расположен блок внешнего инициирующего пол ризованного излучени . На чертеже представлено устройство дл осуществлени предлагаемого способа .zonator interferometry containing a double-beam interferometer with crossed polarizers for mutually perpendicular polarization. radiation in the shoulders of the latter, a dye cuvette optically coupled through the delay line to the pumping unit, and a mirror mounted coaxially with the reflecting mirrors of the interferometer and forming the dye laser resonator with the latter, in the resonator. a block of pumping and a wedge-shaped plate is a block of external initiating polarized radiation. The drawing shows a device for carrying out the proposed method.

Устройство содержит блок оптической накачки 1, (обведен пунктирной линией), оптически св занный через линию задержки 2 (обведена пунктирной линией) и через зеркало 3 с двухлучевым интерферометром Майкельсона со о светоделителем 4, между которым и зеркалом 3 расположена кювета 5-С красителем, и зеркалами 6 и 7, установленными соосно с зеркалом 3 и образующими с ним два св занных резонатора лазера на красителе, в плечах которого расположены пол роиды 8 и 9 со взаимно перпендикул рными направлени ми пал ризации и ирследуемый объект 10, причем в резонатор лазераThe device contains an optical pumping unit 1, (circled in dotted line), optically coupled through delay line 2 (circled in dotted line) and through mirror 3 with Michelson’s two-beam interferometer with a beam splitter 4, between which and the mirror 3 there is a 5-C dye cell, and mirrors 6 and 7, installed coaxially with mirror 3 and forming with it two coupled dye laser resonators, in the arms of which are located polaroids 8 and 9 with mutually perpendicular directions of palarization and the object under study 10, and laser resonator

5 на красителе введена клиновидна 5 wedge-shaped on dye

пластина 11, осуществл юща соосность лазерного резонатора и блока внешнего инициирующего пол ризованного излучени 12 (обведен пунктирной ли0 нией), св занного с блоком накачки клиновидной пластиной 13,.а интерферометр Майкельсона через пол - . роид 14 оптически св зан с системой наблкщенй картины интерференцииplate 11, realizing the coaxiality of the laser resonator and the unit of external initiating polarized radiation 12 (circled in dotted line), associated with the pump unit with a wedge-shaped plate 13,. Michelson interferometer through the floor. route 14 is optically coupled to an interference pattern system

15 (обведена пунктирной линией). 15 (circled by a dotted line).

Способ получени спектроинтерферограмм осуществл ют следую1ф1м образом.The method of producing spectrointerferograms is carried out in the following manner.

Импульсное излучение блока накач0 ки 1, пройд через оптическую линию задержки 2 и зеркало 3, создает инверсию заселенности молекул красител в кювете 5. Часть излучени накачки за счетотражени от передней 5 поверхности клиновидной пластинки 13 вводитс в блок инициирупцего излучени 12, который вьфабатывает под ее воздействием импульс пол ризованного излучени с длительностью, равной длительности импульса накачивающего излучени . С помощью клиновидной , пластинки 11 пол ризованное излучение блока 12 вводитс в резонатор лазера на красителе и иницииру ет вынужденные переходы молекул последнего , ориентированные под разными углами к оси резонатора. При этом спомощью оптической линзы за-: держки 2 обеспечивают такое частичное наложение во времени инициирующего излучени и излуче1да оптическо накачки красител , что индуцированное излучение молекул имеет дпитель ность, меньшую или равную 21,/с сек, где L - длина резонатора лазера на красителе, с - скорость света. Таким образом, в направлении светоделител интерферометра Майкельсона распростран етс импульс ивдуцированного -излучени красител , пол ри заш онные составл ющие которого ког рентны (в отличие от случа возникновени индуцированного излучени зThe pulsed radiation of the pumping unit 1, passing through the optical delay line 2 and mirror 3, creates an inversion of the population of the dye molecules in the cuvette 5. A part of the pump radiation due to reflection from the front 5 surface of the wedge-shaped plate 13 is introduced into the initiation unit of the radiation 12, which is affected by a pulse of polarized radiation with a duration equal to the duration of the pump radiation pulse. By means of a wedge-shaped plate 11, the polarized radiation of unit 12 is introduced into the cavity of the dye laser and initiates forced transitions of the molecules of the latter, oriented at different angles to the axis of the resonator. In this case, with the help of an optical lens, delays: 2 provide a partial superposition of initiating radiation and optical pumping of the dye over time, so that the induced emission of molecules has a density less than or equal to 21, / s, where L is the length of the dye laser cavity, c is the speed of light. Thus, in the direction of the beam splitter of the Michelson interferometer, a pulse is propagated and induced by the emission of a dye, the polar components of which are coherent (unlike in the case of induced radiation).

счет начальных спонтанных переходов возбужденных молекул, когда пол ризационные составл ю1цие ивдуцированного излучени между собой некогерентны ) . Индуцированное излучение красител делитс на светоделителе 4 на два пучка лучей приблизительно равной интенсивности. Пол роиды 8 и 9 выдел ют из всей совокупности лучей лучи со взаимно пер пендикул рнь1ми плоскост ми колебаний, которые затем независимо распростран ютс внутри двух св занных лазерных резонаторов, усилива сь после каждого прохождени активной среды. При этом эффективна длина исследуемого фазового объекта 10 увеличиваетс в число прохождений излучени внутри резонатора,, которое определ етс длительностью ге н рации красител и длиной лазерного резонатора. После, каждого прохождени часть излучени красител , состо ща из двух пучков, света со взаимно перпендикул рными .пол ризаци ми, выходит из интерферометра э направлении системы регистращи.- Исходна длительность индуцированного излучени , меньша 2L/C сек, обеспечивает такое независимое распространение коротких цугов световых колебаний внутри i св занных резонаторов 3-6 и 3-7,the expense of the initial spontaneous transitions of excited molecules, when the polarization components of the coupling and the induced radiation between them are incoherent). The induced radiation of the dye is divided by the beam splitter 4 into two beams of rays of approximately equal intensity. Polaroids 8 and 9 separate rays from the entire set of rays with mutually perpendicular oscillation planes, which then independently propagate inside the two coupled laser resonators, increasing after each pass of the active medium. At the same time, the effective length of the investigated phase object 10 increases in the number of radiation passes inside the resonator, which is determined by the duration of the dye generation and the length of the laser resonator. After each pass, a part of the dye radiation, consisting of two beams, light with mutually perpendicular polarizations, leaves the interferometer in the direction of the register system. The initial duration of the induced radiation, less than 2L / C sec, ensures such independent propagation of short trains. light oscillations inside i associated resonators 3-6 and 3-7,

среду красител сначала в направлении зеркала 3, а затем к светоделителю 4s значительно отличаетс по интенсивности от излучени предьиущего прохождени , вследствие чего система регистрации регистрирует развернутую в спектр картину интерференции , в основномсоответствующую интерференщи двух пучков света с максимальным числом прохождений через исследуемьм фазовый объект 8.,The dye medium, first in the direction of the mirror 3, and then towards the beam splitter 4s, differs significantly in intensity from the emission of the previous passage, as a result of which the recording system records the interference pattern developed in the spectrum, mainly the corresponding interference of two beams of light with the maximum number of passes through the phase object 8 under investigation.

Пример, Блок, оптической накачки 1 состоит из импульсного рубинового лазера ОГМ-20-16, одноосного дво копреломп ющего кристалла 1ШД217 и фильтра УФС-1-18. В качестве линии оптической задержки используютс две пр моугольные кварцевые призмы 16 и 17. Сложный лазерный резонатор состоит из зеркала 3, пропускающего ультрафиолетовое излучение и отражак цее видимьй свет, и двухлучевого интерферометра Майкельсона . Покрыти зеркал и светоделител диэлектрические.Example, Optical pumping unit 1 consists of a OGM-20-16 pulsed ruby laser, a 1ShD217 uniaxial double-copying crystal, and a UFS-1-18 filter. Two rectangular quartz prisms 16 and 17 are used as the optical delay line. The complex laser resonator consists of a mirror 3, which transmits ultraviolet radiation and reflects visible light, and a Michelson two-beam interferometer. Cover mirrors and dielectric splitter.

.Кювета 5 содержит спиртовой раствор красител родамина 6Ж. Блок внешнего инициирующего излучени 12 соединен оптически с блоком накачки 1 с помощью клиновидной пластинки 13 и содержит источник излучени 18 лазер на спиртовом растворе красител родамина 6Ж, пол роид 19 и что цуг п-го прохождени не накладываетс на цуг (n-l)-to прохождени ,- исключа тем самьм возможность интерференции световых пучков прошедших одно и то же плечо интерферометра , но разное число раз. Таким образом, в направлении системы регистрации 15 последовательно , не накладыва сь одни на другие , выход т пары пучков света.со взаимно перпендикул рными плоскост ми колебаний, прошедшие все увеличивающеес число раз каждый свое плечо интерферометра. .Пол роид 14, ориентированный под углом 45 к плоскост м пол ризации пол роидов 8 и 9, пропускает только соответствующие составл ющие электрических векторов этих пучков, обеспечива возможность их интерференции с максимальной контрастностью. При этом лазер на красителе работает в режиме усилени света с таким коэффициентом , что каждое последующее прохождение излучени через активную Cuvette 5 contains an alcohol solution of the dye rhodamine 6G. The external initiating radiation unit 12 is optically coupled to the pumping unit 1 by means of a wedge-shaped plate 13 and contains a laser radiation source 18 alcohol solution of the dye rhodamine 6G, poloid 19 and that the train of the p -th passage does not superimpose - excluding the possibility of interference of light beams passing through the same arm of the interferometer, but a different number of times. Thus, in the direction of the recording system 15, successively, not overlapping one another, pairs of beams of light come out, with mutually perpendicular oscillation planes that have passed an increasing number of times each of its own interferometer arm. Polaroid 14, oriented at an angle of 45 to the polarization planes of polaroids 8 and 9, passes only the corresponding components of the electrical vectors of these beams, allowing them to interfere with maximum contrast. In this case, the dye laser operates in the light amplification mode with such a coefficient that each subsequent passage of radiation through the active

четвертьволновую слкад ную пластинку 20, Система наблюдени картины интерференции состоит из объектива 21 и спектрографа ДАС 22, в фокальной плоскости которого расположена кассе та с фотопластинкой.The quarter-wave slak-plate 20, the interference pattern observation system consists of an objective 21 and a DAS-22 spectrograph, in the focal plane of which the box office is located with a photographic plate.

Спектроинтерферограмму получают следующим образом..The spectrointerferogram is obtained as follows.

Излучение импульсного рубинового лазера, генерирукицего на длине волны 7 694,3 нм в течение приблизительно 30 НС, преобразуетс кристаллом .КПД в излучение в два раза меньше длины волны ( 347,15 нм), фильтр УФС-1 пропускает излучение с Oi 347 нм (излучение, накачивающее краситель) и отрезает излучение с 694 нм. Накачивающее излучение , пройд регулируемую путем перемещени призмы 17 оптическую линию задержки 2, через зеркало 3 вводитс в кювету 5 с красителем. Зеркало 3 имеет такое диэлектрическое покрытие что коэффициент его пропускани дл X 347 нм имеет значение приблизительно 90%J в то врем как дл более длинноволнового излучени оно хорошо отражает (коэффициент отражени составл ет величину около 97%). Таким образом, накачивающее излучение беспрёп тственно проходит внутрь лазерного резонатора, а дл излучени красител в области длин волн около 600 нм коэффициент отражени зеркалаThe radiation of a pulsed ruby laser, generated at a wavelength of 7,694.3 nm for about 30 NS, is converted by a crystal. The efficiency of radiation into radiation is half the length of the wavelength (347.15 nm), the UFS-1 filter transmits radiation with Oi 347 nm ( radiation pumping dye) and cuts off radiation from 694 nm. The pumping radiation, having passed the optical delay line 2, which is regulated by moving the prism 17, is introduced through the mirror 3 into the dye cuvette 5. Mirror 3 has such a dielectric coating that its transmittance for X 347 nm is approximately 90% J, while for longer wavelengths it reflects well (reflectivity is around 97%). Thus, the pumping radiation passes uninterruptedly inside the laser resonator, and to emit a dye in the wavelength region of about 600 nm, the reflection coefficient of the mirror is

|3 имеет большое значение,| 3 is of great importance

..

Часть излучени рубинового лазера (около 10%) отражаетс от передней поверхности клиновидной пластинки 13 и попадает в дополнительный источник пол ризованного излучени 23: через зеркало 24 вводитс в кювету 25 с красителем, в качестве которого используетс спиртовой раствор родамина 6Ж. Кювета 25 помещена в лазерный резонатор, состо щий из зеркал 24 и 26, которые вместе образуют источник света 23. Зеркало 24 имеет диэлектрическое покрытие, аналогичное покрытию зеркала 3, т.е. хорошо пропускает накачивающее излучение - вторую гармонику излучени рубинового лазера с 91 347 нм - и отражает излучение красител в области длин волн около 600 нм. Пол роид 19, ориентированный под углом 45 к плоскости пол ризации пол роидов 8 и 9, вьщел ет из импульса Генераций красител , /A part of the ruby laser radiation (about 10%) is reflected from the front surface of the wedge-shaped plate 13 and enters an additional source of polarized radiation 23: through the mirror 24 it is introduced into the cell 25 with the dye, which is used as an alcohol solution of rhodamine 6G. The cuvette 25 is placed in a laser cavity consisting of mirrors 24 and 26, which together form the light source 23. The mirror 24 has a dielectric coating similar to that of mirror 3, i.e. passes the pumping radiation well — the second harmonic of a ruby laser with 91 347 nm — and reflects the dye radiation in the wavelength range of about 600 nm. Polaroid 19, oriented at an angle of 45 to the polarization plane of polaroids 8 and 9, separates the dye Generation pulse, /

выход щего через частично пропускающее зеркало 26 в направлении клиновидной пластинки 11, одну линейно пол ризованную составл ющую. Последн , пройд четвертьволновую слюд ную пластинку. 20, преобразуетс в циркул рно пол ризованное излучение , которое вводитс с помощью пластинки 11 в резонатор основного лазера на красителе и инициирует импульс индуцированного излучени красител , пол ризационные составл ющие которого вследствие инициировани когерентны (инициирование излучени красител может производитьс и непосредственно линейно пол ризованной составл кицей дополнительного источника света, однако, в этом случае эффективность иниции- различных пол ризационных, составл юпрх излучени тфаснтеп будет неодинаковой). В качестве фазового 10 используетс геометрическое неравенство длин плечей интерферометра Майкельсона.leaving the partially transmissive mirror 26 in the direction of the wedge-shaped plate 11, one linearly polarized component. Last, go through a quarter-wave mica plate. 20 is converted into circularly polarized radiation, which is introduced by means of a plate 11 into the resonator of the main dye laser and initiates a pulse of induced emission of the dye, the polarization components of which due to initiation are coherent (the emission of the dye can be directly produced and directly linearly polarized. additional light source, however, in this case, the effectiveness of the initiation of various polarization, amounting to the radiation of the sensor will not be the same forge). As the phase 10, the geometrical inequality of the lengths of the arms of the Michelson interferometer is used.

Выход щие из интерферометра, по направлению к системе регистрации пары пучков света разного числа прохождений значительно отличаютс по интенсивности друг от друга.Outgoing from the interferometer, towards the registration system, a pair of beams of light of different number of passages differ significantly in intensity from each other.

Максимальной интенсивностью обладает пара пучков света, прошедща наибольшее число раз внутри лазерньк резонаторов. Вследствие этого на фотопластинке (с учетом также и нелинейности кривой почернени ), помещенной в фокальной плоскости спектрографа, регистрируетс развернута в спектр картина интерференции , в основном соответствующа интерференции двух пучков света с максимальным числом прохождени через исследуемый фазовый объект.The maximum intensity has a pair of beams of light, passing the greatest number of times inside the laser resonator. As a result, on the photographic plate (also taking into account the nonlinearity of the blackening curve) placed in the focal plane of the spectrograph, an interference pattern is developed in the spectrum, mainly corresponding to the interference of two beams of light with the maximum number of passage through the phase object under study.

Предлагаемый способ осуществим в реальных услови х при исследовании любых прозрачных фазовых объектов При осуществлении способ значительно (в число раз, определ емое длительностью генерации красител и длиной одного из св занных резонаторов ) увеличиваетс чувствительность традиционных спектроинтерференционных методов измерени оптической плотности фазовьсс объектов.The proposed method is feasible under real conditions when studying any transparent phase objects. When implemented, the method significantly (by the number of times determined by the duration of dye generation and the length of one of the coupled resonators) increases the sensitivity of traditional spectrointerference methods for measuring the optical density of phase objects.

Увеличение длительности оптической накачки кюветы с красителем либо за счёт применени ламповой накачки , л бо за счет замены в предпа91The increase in the duration of the optical pumping of the cuvette with the dye or through the use of tube pumping, l bo due to the replacement in the preparation

гаемом устройстве рубинового лазера на лазер с большей длительностью генерации не подход щей дл накачки красител длиной волны излучени , позвол ет еще больше увеличить чувст вительность определени минимального значени оптической плотности фазовых объектов.The laser device designed for a ruby laser with a longer generation time of a radiation wavelength not suitable for pumping a dye makes it possible to further increase the sensitivity of determining the minimum value of the optical density of phase objects.

Повьппение чувствительности измере ни малых значений оптической The sensitivity of the measurement of small optical values

ности исследуемых фазовых объектов существенным образом расшир ет круг объектов и влений, доступных классическим спектроинтерференционным. ме тодам исследований. По вл етс возможность измерени относительных знаthe nature of the phase objects under study substantially expands the range of objects and phenomena available to classical spectrointerference. research methods. It is possible to measure relative values.

1399771013997710

чений сил осцилл торов Спектральных линий, возникающих при переходах с возбужденных состо ний различных атомных систем.Forces of oscillation forces of spectral lines arising during transitions from excited states of various atomic systems.

Кроме Toroi предлагаемый способ позвол ет исследовать р д злементарных процессов, просход щих в низкотемпературной плазме, когда необходимо измер ть с высокой степенью точности соответствующие изменени заселенности возбужденных атомных состо ний, что недоступно дл обычных спектроинтерференционных методов исследовани , вследствие их относи1тельно невысокой чувствительности.In addition to Toroi, the proposed method allows to investigate a number of elementary processes occurring in low-temperature plasma, when it is necessary to measure with a high degree of accuracy the corresponding changes in the population of excited atomic states, which is inaccessible to conventional spectrointerference methods of investigation, due to their relatively low sensitivity.

Claims

1. A method for determining the optical density of phase objects by intracavity two-beam interferometry _? _including that the radiation of the active medium propagating in the arms of the interferometer,. polarized in mutually perpendicular directions, characterized in that, in order to increase the sensitivity at. expanding the spectral range of measurements by ensuring the coherence of the polarized components of the radiation of the active medium, the radiation of the active medium is initiated by an external source of polarized light.

2. A device for determining the optical density of phase objects, containing a two-beam interferometer with crossed polarizers in the arms of the latter, a cuvette with a dye optically coupled through a delay line to the pumping unit, and a mirror whose density is parallel to the planes of the interferometer mirrors forming the laser and the cuvette on the dye, characterized in that a wedge-shaped plate is inserted into the dye laser resonator, and an external unit is located between the pump unit and the wedge-shaped plate nitsiiruyuschego polarized radiation.