SU1323926A1 - Device for measuring phase media refractive index - Google Patents
Device for measuring phase media refractive index Download PDFInfo
- Publication number
- SU1323926A1 SU1323926A1 SU864048296A SU4048296A SU1323926A1 SU 1323926 A1 SU1323926 A1 SU 1323926A1 SU 864048296 A SU864048296 A SU 864048296A SU 4048296 A SU4048296 A SU 4048296A SU 1323926 A1 SU1323926 A1 SU 1323926A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- laser
- dye
- radiation
- light source
- analyzers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области оптического приборостроени и может быть использовано в экспериментальной гидро- и газодинамике, теплофизике , физике плазмы и т.д. Целью изобретени вл етс повьшение чувствительности и селективности интерференционных измерений и повьшение качества интерферограмм. Устройство содержит лазер 1 и лазер на красителе , образованный кюветой 2 с красителем , глухим зеркалом 3 и полупрозрачным зеркалом 4, нанесенным на входной светоделительный кубик 5 интерферометра 6. Между лазером 1 и кубиком 5 установлены светоделитель (Л со tN3 СО со ю С5 7/ The invention relates to the field of optical instrumentation and can be used in experimental hydro and gas dynamics, thermal physics, plasma physics, etc. The aim of the invention is to increase the sensitivity and selectivity of the interference measurements and the quality of the interferograms. The device contains a laser 1 and a dye laser formed by a cuvette 2 with a dye, a deaf mirror 3 and a translucent mirror 4 applied to the input beam-splitting cube 5 of the interferometer 6. Between laser 1 and cube 5 a beam splitter is installed (L with tN3 CO with C5 7 /
Description
нал клинова пластина 7, ориентированна под углом 45° к лучу лазера 1j поворотное зеркало 8, установлен нее параллельно пластине 7, и полуволнова пластина 9, ориентированна перпендикул рно лучу лазера 1, На выходе интерферометра 6 установлены регистраторы 10, 11, перед ко- торьши помещены анализаторы 12, 13. Часть излучени лазера 1, отраженна от элементов 7 и 8, осуществл ет накачку лазера, на кристалле. ИзIA wedge plate 7, oriented at an angle of 45 ° to the laser beam 1j, a swiveling mirror 8, is installed parallel to the plate 7, and a half-wave plate 9, oriented perpendicular to the laser beam 1. Recorders 10, 11 are installed at the output of the interferometer 6 The analyzers 12, 13 are placed. A part of the laser radiation 1, reflected from elements 7 and 8, pumps the laser on the crystal. FromI
Изобретение относитс к оптическому приборостроению и может быть использовано в экспериментальной гцд- ро- и газодинамике, теплофизике, физике плазмы и т.д.The invention relates to optical instrumentation and can be used in experimental hzdro- and gas dynamics, thermal physics, plasma physics, etc.
Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и селективности интерференционных измерений и качества , интерферограмзм быстроизмен ю- щихс фазовых объектов, имеющих сильные неоднородности (большие скорости нарастани}: разности хода) , та- ких-, например, как плазма, возникающа при фокусировании мощного лазерного излучени в газах или на поверхности , твердых мишеней, а также сн тие ограничений в выборе оптической схемы интерферометра и упрощение конструкции и приемов работы с устройством преломлени фазовых сред, содержащим когерентный источник света , интерферометр, включающий входной и. выходной светоделительные кубики и зеркала, и два регистратора.The aim of the invention is to increase the sensitivity and selectivity of interference measurements and quality, interferograms of rapidly changing phase objects with strong irregularities (high slew rates}: path differences), such as plasma arising from focusing high-power laser radiation in gases or on the surface, solid targets, as well as the removal of restrictions in the choice of the optical scheme of the interferometer and the simplification of the design and methods of working with a device for the refraction of phase media containing m coherent light source, the interferometer including an input and. output beam splitting cubes and mirrors, and two recorders.
На чертеже представлена оптическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows the optical layout of the device.
Устройство состоит из лазера 1, используемого в качестве когерентного источника света, перестраиваем:ого лазера на растворе органического красител , оптическа ось которого составл ет угол 90° с оптической осью лазера 1, используемого в качестве второго когерентного источника света и образованного кюветой 2 с раствором органического красител ,и двум зеркалами гл::гх;им 3 и полу- прозрачньш 4, нанесенным на обращен323926The device consists of a laser 1, used as a coherent light source, tunable: a laser based on an organic dye solution, the optical axis of which is an angle of 90 ° with the optical axis of laser 1, used as the second coherent light source and formed by a cuvette 2 with an organic solution dye, and two mirrors hl :: rx; im 3 and semi-transparent 4, applied on reversed 323926
лучение обоих лазеров синхронизировано по времени и имеет одинаковую пол ризацию. Часть излучени лазера 1, прошедшее через пластины 7 и 9, поворачивает свою плоскость пол ризации на 90 и попадает на кубик 5. После кубика излучение обоих лазеров проходит через интерферометр и делитс на два канала, в каждом из которых проходит через анализаторы 12 и 13, скрещенные друг с другом под углом 90°. 1 ил.The emission of both lasers is synchronized in time and has the same polarization. The part of the laser radiation 1 transmitted through the plates 7 and 9 rotates its plane of polarization by 90 and hits the cube 5. After the cube, the radiation of both lasers passes through the interferometer and is divided into two channels, each of which passes through analyzers 12 and 13, crossed with each other at an angle of 90 °. 1 il.
ную в кювете 2 грань входного свето- делительного кубика 5 интерферометра 6, причем излучение лазера 1 совпадает с максимумом полосы погло- щени красител . Между лазером 1 и входным светоделительным кубиком 5 установлены светоделительна клинова пластина 7, ориентированна под углом 45 к лучу лазера 1, поворот- 0 ное зеркало 8, установленное параллельно светоделительной клиновой пластине 7 и полуволиова пластина 9, ориентированна перпендикул рно лучу лазера 1 . На вьссоде интерферо- 5 метра 6 установлены регистраторыthe edge of the input light-splitting cube 5 of the interferometer 6, which is observed in cell 2, and the laser radiation 1 coincides with the maximum of the dye absorption band. Between the laser 1 and the input beam-splitting cube 5, a wedge-shaped plate 7 is oriented at an angle of 45 to the laser beam 1, a rotating mirror 8 mounted parallel to the beam-splitting wedge plate 7 and a half-wave plate 9 oriented perpendicular to the laser beam 1. At the interferro-5 meter 6 meters, recorders are installed
10 и 11,перед которыми помещены анализаторы 12 и 13 пол ризации.10 and 11, in front of which the analyzers 12 and 13 of polarization are placed.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
0 Часть PI3лучени импульсного лазера 1, отраженна от светоделительной клиновой пластины 7 и поворотного зеркала 8, осуществл ет накачку лазера на красителе, состо щего из кюветы 2 с раствором органического красител , глухого зеркала и полупрозрачного зеркала 4, нанесенного на обращенную к кювете с красителем грань входного светоделительного кубика 5 интерферометра 6. При этом излучение обоих лазеров оказьгоаетс синхронизированным по времени и имеет одинаковую пол ризацию. Часть излучени импульсного лазера 1, про- 5 шедша через светоделительную клиновую пластину 7 и через полуволновую пластину 9, поворачивает свою плос-. кость пол ризации на 90° и попадаетThe PI3 portion of the radiation from the pulsed laser 1, reflected from the beam-splitting wedge plate 7 and the rotary mirror 8, pumps the dye laser consisting of a ditch 2 with an organic dye solution, a dummy mirror and a semi-transparent mirror 4 applied onto the face facing the dye cavity. the input beam-splitting cube 5 of the interferometer 6. In this case, the radiation of both lasers is synchronized in time and has the same polarization. The part of the radiation from the pulsed laser 1, passing through the beam-splitting wedge plate 7 and through the half-wave plate 9, rotates its plane. the bone is polarized by 90 ° and hits
на входной светоделительный кубик 5 интерферометра 6. После входного светоделительного кубика 5 излучение обоих лазеров, имеющее взаимно перпендикул рную пол ризацию, про- ходит через оптическую схему интерферометра 6 и делитс выходным светделителем интерферометра на два канала.at the input beam splitting cube 5 of the interferometer 6. After the input beam splitting cube 5, the radiation of both lasers, having mutually perpendicular polarization, passes through the optical circuit of the interferometer 6 and is divided by the output light of the interferometer into two channels.
В каждом из каналов излучение np ходит через анализаторы 12 и 13, представл ющие собой пол ризаторы, скрещенные друг с другом под углом 90 , причем оптическа ось одного и пол ризаторов совпадает с плоскос гь пол ризации одного из зондирующих излучений. Таким образом, анализаторы 12 и 13 осуществл ют селекцию зондирующего лазерного излучени по пол ризации и на регистраторы 10 и 11, расположенные за анализаторами , попадает излучение только одног из зондирующих источников света. Кадый из регистраторов 10 и 11 осущесвл ет запись интерференционной картины исследуемого объекта только в свете одного из зондирующих излучений .In each channel, the radiation np travels through analyzers 12 and 13, which are polarizers crossed at 90 angle with each other, with the optical axis of one and the polarizers coinciding with the plane of polarization of one of the probe radiations. Thus, the analyzers 12 and 13 carry out the selection of the probing laser radiation by polarization and the recorders 10 and 11, located behind the analyzers, emit only one of the probing light sources. Each of the recorders 10 and 11 records the interference pattern of the object under study only in the light of one of the probing radiation.
Пол ризаци излучени лазера на красителе с лазерной накачкой идентична пол ризаци возбуждающего лазерного излучени . Проход через полуволновую пластину, плоскость пол ризации излучени первого лазера поворачиваетс на 90°, Таким образом , через оптическую схему интерферометра .проход т два, имеющих взаимно перпендикул рную пол ризацию , зондирующих излучени .The polarization of the laser-pumped dye laser is identical to the polarization of the exciting laser radiation. The passage through the half-wave plate, the polarization plane of the radiation of the first laser is rotated 90 °. Thus, two intersecting polarization probes are transmitted through the optical scheme of the interferometer.
Селекци излучени при одновременной регистрации интерферограмм в свете обоих зондирующих излучений осуществл етс анализаторами пол ризации излучени , скрещенными друг с другом под углом 90°. Селекци по пол ризации зондирующего излучени обеспечивает надежную регистрацию интерферограмм : на каждой из длин волн при плавной перестройке в широких пределах длины волны .одного из зондирующих излучений.Selection of radiation with simultaneous recording of interferograms in the light of both probe radiations is carried out by polarization analyzers of radiation, crossed with each other at an angle of 90 °. Selection of the polarization of the probing radiation ensures reliable recording of interferograms: at each of the wavelengths with a smooth tuning over a wide range of wavelengths, one of the probe radiations.
Кроме того, использование лазеров в качестве источников зондирующего излучени существенно повьшает как пространственную, так и временную когерентность зондирующего излучени что значительно расщир ет функциональные возможности предлагаемогоIn addition, the use of lasers as sources of probe radiation significantly increases both the spatial and temporal coherence of probe radiation, which significantly degrades the functionality of the proposed
1515
00
JO JO
устройства при выборе конкретной оптической схемы интерферометра.device when choosing a specific optical scheme of the interferometer.
Длительность измерени лазера на красителе определ етс длительностью накачивающего излучени и составл ет 10-30 НС. Уменьшение длительности зондирующего излучени увеличивает контраст интерференционных полос при регистрации быстродвижущихс или быстроизмен ющихс объектов, т.е. повьшает качество зарегистрированных голограмм и расщир ет круг исследуемых объектов. Перестройка длины волны излучени лазера на красителе вл етс плавной, так как коэффициент потерь резонатора лазера с дисп ерсионнь -1 элементами вл етс аналитической функцией от длины волны. Плавна перестройка длины волны зондирующего излучени позвол ет сколь угодно близко приблизитьс к резонансной линии одной из атом- - ных или ионных компонент исследуемой неоднородности. На длине волны, 5 близкой к линии поглощени , рефракци исследуемой компоненты может значительно превьшать рефракцию других компонент исследуемой неоднородности . Это позвол ет изучить пространственное распределение данной компоненты без искажающего вли ни остальных. Таким образом, плавна перестройка длины волны зондирующего излучени повышает чувствительность и селективность интерференционного метода по определению пространственного распределени концентрации т желых частиц, наход щихс в определенном атомном состо нии в исследуемой неоднородности (ударной волне , пламени, газовом потоке, гор чей плазме и т.п.).The duration of the measurement of the dye laser is determined by the duration of the pumping radiation and is 10-30 HC. A decrease in the duration of the probing radiation increases the contrast of the interference fringes when registering fast-moving or rapidly changing objects, i.e. enhances the quality of the recorded holograms and expands the circle of the objects under study. The wavelength tuning of the dye laser radiation is smooth, since the loss factor of a laser cavity with a dispersion -1 elements is an analytical function of the wavelength. A smooth tuning of the wavelength of the probing radiation makes it possible to approach arbitrarily close to the resonance line of one of the atomic or ionic components of the inhomogeneity under study. At a wavelength of 5 close to the absorption line, the refraction of the component under study can significantly exceed the refraction of the other components of the heterogeneity under study. This allows one to study the spatial distribution of this component without the distorting influence of the others. Thus, the smooth tuning of the probe radiation wavelength increases the sensitivity and selectivity of the interference method for determining the spatial distribution of the concentration of heavy particles in a particular atomic state in the heterogeneity under study (shock wave, flame, gas flow, hot plasma, etc. .).
00
5five
00
4545
5050
5five
Накачка лазера на красителе частью излучени второго лазера автоматически обеспечивает синхронизацию обоих зондирующих излучений, что упрощает конструкцию предлагаемого устройства, а автоматическа одновременна регистраци интерферограмм в свете обоих источников зондирующего излучени повьщ1ает точность интерференционных измерений, особенно при исследовании быстродвижущихс и быстроизмен ющихс объектов .Pumping a dye laser with a part of the second laser radiation automatically ensures synchronization of both probing radiation, which simplifies the design of the proposed device, and automatic simultaneous recording of interferograms in the light of both sources of probing radiation increases the accuracy of the interference measurements, especially when studying fast-moving and rapidly changing objects.
Выходное зеркало лазера на красителе , нанесенное на одну из гранейThe output mirror of the dye laser deposited on one of the faces
входного светоделительного кубика, облегчает юстировку интерферометра и упрощает конструкхщю устройства.the input beam splitting cube, facilitates the alignment of the interferometer and simplifies the design of the device.
Селекци зондирующих излучений с помощью фотоматериалов различной спектральной чувствительности и светофильтров при одновременной регистрации интерферограг м крайне затруднена при плавной перестройке длины одного из зондирующих излучений. Селекци же зондирующих излучений по пол ризации с помощью полуволновой пластины и анализаторов пол ризации скрещенных друг с другом под углом 90, нечувствительна к плавной перестройке длины волны одного из зондирующих излучений и позвол ет получать интepфepoгpa f 4Ы высокого качества по всей области перестройки. The selection of probe radiations using photographic materials of various spectral sensitivity and light filters while simultaneously recording interferograms is extremely difficult with a smooth rearrangement of the length of one of the probe radiations. Selection of probe radiation by polarization using a half-wave plate and polarization analyzers crossed with each other at an angle of 90 is insensitive to a smooth adjustment of the wavelength of one of the probe radiation and allows to get high quality f 4Y over the entire tuning area.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864048296A SU1323926A1 (en) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Device for measuring phase media refractive index |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864048296A SU1323926A1 (en) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Device for measuring phase media refractive index |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1323926A1 true SU1323926A1 (en) | 1987-07-15 |
Family
ID=21230583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864048296A SU1323926A1 (en) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | Device for measuring phase media refractive index |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1323926A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101109703B (en) * | 2007-08-06 | 2010-04-07 | 苏州大学 | Pumping detecting method based on 4f phase coherent imaging |
-
1986
- 1986-01-28 SU SU864048296A patent/SU1323926A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1103122, кл. G 01 N 21/45, 1982. Ковалев П.И., Менде Н.П., Михалев А.Н. Мишин Г.И., Шелудько Ю.В. Применение интерферометра Маха-Ценде- ра дл изучени обтекани движущихс объектов. - В сб. Оптические методы исследовани в баллистическом эксперименте. Л.: Наука, 1979, - с. 70-90.X J в. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101109703B (en) * | 2007-08-06 | 2010-04-07 | 苏州大学 | Pumping detecting method based on 4f phase coherent imaging |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Norden et al. | Critical aspects of measurement of circular and linear dichroism: a device for absolute calibration | |
US7064828B1 (en) | Pulsed spectroscopy with spatially variable polarization modulation element | |
JPH0342622B2 (en) | ||
SU1323926A1 (en) | Device for measuring phase media refractive index | |
US3914057A (en) | Apparatus for measuring reflectivity | |
JPH11325831A (en) | Method and equipment for measuring depth of bottom of crater of physical chemical analyzer | |
US11181423B2 (en) | Birefringent interferometer for measuring photoluminescence properties of samples | |
JPH08313207A (en) | Transmission type interferometer | |
Glorieux et al. | Phase mask based interferometer: Operation principle, performance, and application to thermoelastic phenomena | |
RU2005130289A (en) | ELLIPSOMETER | |
US6804009B2 (en) | Wollaston prism phase-stepping point diffraction interferometer and method | |
SU1257475A1 (en) | Laser interferometric device for determining non-linearity refractive index of optical media | |
Harilal et al. | Laser plasma density measurements using interferometry | |
CN114152195B (en) | Dual-wavelength common-path laser interferometry device and method | |
SU1610260A1 (en) | Method and apparatus for determining profile of surface of articles | |
SU1582091A1 (en) | Interference method of determination of refraction index | |
SU1139977A1 (en) | Method and device for determination of phase object optical density | |
RU2727783C1 (en) | Transparent samples refraction index distribution measurement device | |
EP4295128A1 (en) | Method of creating a local oscillator light beam and local oscillator source apparatus for phase-resolved spectroscopy | |
RU2102700C1 (en) | Two-beam interferometer for measuring of refractive index of isotropic and anisotropic materials | |
Lavorel et al. | A new method of fluorescence polarization measurement | |
US10563975B1 (en) | Dual-sensor arrangment for inspecting slab of material | |
SU1608508A1 (en) | Refractometer | |
SU1150503A1 (en) | Device for measuring pressure | |
SU1194144A1 (en) | Method of determining properties of optically active objects and device for effecting same |