SU1323999A1 - Способ измерений зависимости сечени двухфотонного поглощени от длины волны излучени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области лазерной спектроскопии и нелинейной оптики и может найти применение при измерени х спектргав нелинейного , например двухфотонного, погло- щени . Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение точности измерений сечений нелинейного поглощени . Это достигаетс  введением ослабител  света, который может жестко фиксироватьс  в канале возбуждени  и в канале регистрации, позвол   в качестве уровн  отсчета величины поглощени  использовать уровень ли« нейных потерь, а не поглощение в опорном образце. Тем самым обеспечиваетс  возможность контрол  нулевой линии на каждой фиксированной длине волны света без замены исследуемого образца на опорный. 1 кп. ш

Description

Изобретение относитс  к нелинейной оптике и лазерной спектроскопии и может быть использовано при измерени х спектров нелинейного, например двухфотонного,поглощени .

Цель изобретени  - повышение точности измерений зависимости сечени  двухфотонного поглощени  от длины волны излучени .

На чертеже схематически представ- лево устройство дл  реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит импульсный перестраиваемый источник излучени , линзу 2, ослабитель 3 излуче- ни  с пропусканием Т, объект 4 исследовани  (например, раствор в кювете ), опорный 5 и измерительный 6 детекторы оптического излучени  и систему 7 регистрации (например, двухканапьньй измерите:Ь амплитуд ианосекундных импульсов toKa).

.Передн   4 и задн   4 поверхности объекта исследовани  вьтолн ют функцию светоделителей оптического излучени , отвод щих часть излучени  на опорный и измерительный детекторы . IУстройство работает следующим образом .

Импульс излучени  источника I с фиксированной длиной волны с помощью системы 2 фокусировки через ослабитель 3 в положении А направл етс  на объект 4 таким образом, чтобы сечение пучка в обыекте было примерно одинаковым вдоль всей длины объекта . Пропускание ослабител  3 выбирают не больше величины относительной погрешности измерений сечейи  двухфотонного поглощени  6 . Регистрируют сигнал W опорного детектора 5, на который поступает излучение

отраженное от светоделител  4 , и . сигнал N (Л) измерительного детектора б, на кбторый поступает излучение, отраженное от светоделител  4. Затем ослабитель 3 из положени  А, когда он ослабл ет поступающее на объект излучение, перевод т в положение В, когда ослабл етс  только поступающее непосредственно на детекторы излучение . Регистрируют сигнал N, (} опорного детектора 5 и сигнал N g (Л ) измерительного детектора 6. Затем устанавливают следующее значение длины волны излучени , возвращают ослабитель 3 в положение А и повтор ют указанную последовательность операций. Зависимость сечени  двухфотонного поглощени  от длины волны излучени  /I наход т из выражени :

п.Т

,

1

1 1

- ) т

де п - число двухфотонно поглощающих частиц в 1 см объекта;

1 - длина объекта;

k - коэффициент чувствительности системы регистрации к пиковой мощности импульса излучени ;

S - сечение пучка излучени ;

h - посто нна  Планка;

с - скорость света в объекте.

Ф

о р м у л а

изобретени 

5

0

5

0

5

Способ измерений зависимости сечени  двухфотонного поглощени  от длины волны излучени , включающий облучение объекта импульсным лазерным источником излучени  с перестраивав- мой длиной волны, регистрацию детектором измерительного канала излучени , прошедшего исследуемый объект н отраженного от светоделител , расположенного после объекта, а детектором опорного канала - излучени , отраженного от светоделител , расположенного перед объектом, измерение сигналов опорного детектора М,(Я) и измерительного детектора Р размещении ослабител  с пропусканием Т между светоделителем опорного канала и объектом, перемещение ослабител  в положение между объектом и детектором измерительного канала и измерение сигналов опорного детектора М,(Я) и измерительного детектора ), отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и повышени  точности измерений, измерени  провод т при пропускании ослабител  не больще величины относительной погрешности измерений сечени  двухфо-f

6(9}

, в качестве

сигналов М,(Л), N ( ) , N | (7|) иМ,(Я) используют амплитуду отклика детектора , затем перемещают ослабитель в положение между обоими светоделител ми и детекторами и измер ют Nj{/l) и Ng (/l) , измен ют величину длины волны

излучени  и повтор ют указанную последовательность операций, причем зависимость от наход т из вы- ; ражени :

/ау k с h S f ) . 1

6 (Л) ....|..„. - -, -г ()

где Пд - число двухфотонно поглощающих центров в 1 см объекта;

1 - длина объекта;

k - коэффициент чувствительности системы регистрации к пиковой мощности импульса излучени ;

S - сечение пучка излучени ;

h - посто нна  Планка;

с - скорость света в объекте.

Редактор А.Огар

Составитель М.Скл ров Техред Л.Сердюкова

Заказ 2963/51 Тираж 521Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.А/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4.

Корректор И.Муска

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерений зависимости сечения двухфотонного поглощения от длины волны излучения, включающий облучение объекта импульсным лазерным источником излучения с перестраиваемой длиной волны, регистрацию детектором измерительного канала излучения, прошедшего исследуемый объект и отраженного от светоделителя, расположенного после объекта, а детектором опорного канала - излучения, отраженного от светоделителя, расположенного перед объектом, измерение сигналов опорного детектора М,(Я) и измерительного детектора N₂(d) при размещении ослабителя с пропусканием Т между светоделителем опорного канала и объектом, перемещение ослабителя в положение между объектом и детектором измерительного канала и измерение сигналов опорного* детектора N,(J) и измерительного детектора Nj (?) , отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, измерения проводят при пропускании ослабителя не больше величины относительной погрешности измерений сечения двухфо-¢тонного поглощения 6^ί2) , в качестве сигналов Ν₂ (й) , N³(?l) и Nj(il) используют амплитуду отклика детектора, затем перемещают ослабитель в положение между обоими светоделителями и детекторами и измеряют Ν,(Λ) и N_z ( ?) , изменяют величину длины волны излучения и повторяют указанную последовательность операций, причем зависимость « от 1 находят из выражения :

   к с h S_f ΝίΡ) 1

   1 ‘ ν_? ⁷Π) (Я)

   Г’ где п₀ - число двухфотонно поглощающих центров· в 1 см³ объекта;

   1 - длина объекта;

   к - коэффициент чувствительности системы регистрации к пиковой мощности импульса излучения; S - сечение пучка излучения; h - постоянная Планка; с - скорость света в объекте.