SU1531690A1 - Method and meter for measuring radiation wavelength - Google Patents

Method and meter for measuring radiation wavelength Download PDF

Info

Publication number
SU1531690A1
SU1531690A1 SU874196178A SU4196178A SU1531690A1 SU 1531690 A1 SU1531690 A1 SU 1531690A1 SU 874196178 A SU874196178 A SU 874196178A SU 4196178 A SU4196178 A SU 4196178A SU 1531690 A1 SU1531690 A1 SU 1531690A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wavelength
radiation
wavelengths
angles
incidence
Prior art date
Application number
SU874196178A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Кравченко
Е.Г. Левченко
И.П. Теренецкая
В.Л. Ткаченко
Original Assignee
Институт Физики Ан Усср
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 Институт Физики Ан Усср filed Critical Институт Физики Ан Усср
Priority to SU874196178A priority Critical patent/SU1531690A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1531690A1 publication Critical patent/SU1531690A1/en

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в метрологии при создании п. спектралылпс приборов и измерительных лазерных комплексов. Цель изобретени  - повышение точности измерений длинь волны излучени . Способ состоит в изменении углов падени  пучков излт. чени  с известными и искомой длинами волн до достижени  одного и того же значени  угла дифракции. При этом иском по длину волны определ ют по измеиению углов паде11и , известным значени м калибровочных длин волн и пространственной частоте периодической структуры. Измеритель длины вол- гы излучени  содержит акустооптичес- К11Й дефлектор, установленный перед дифракционной решет1сой, и фотоэлектрический регистратор, вьтолненный в пиде позиционно-чувствительного при- емншса, св занного через операционный усилитель с блоком плавной регулировки частоты синтезатора частот, управл ющего деф1пектором. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. (Л сThe invention can be used in metrology to create p. Spectral imaging devices and measuring laser complexes. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the radiation wavelength. The method consists in changing the angles of incidence of the beams. wavelengths with known and sought wavelengths to achieve the same diffraction angle. In this case, the claim by wavelength is determined by the measurement of the angles of incidence and the known values of the calibration wavelengths and the spatial frequency of the periodic structure. The radiation wavelength meter contains an acousto-optic deflector installed in front of the diffraction grating, and a photoelectric recorder, made in the position-sensitive receiver, connected via an operational amplifier with a frequency synthesizer frequency control unit that controls the deflector. 2 sp.f-ly, 1 ill. (L with

Description

//

Изобретение относитс  к спектрометрии и может быть использовано при создании спектральных прибрров и измерительных лазерных комплексов, основанных на применении пррестраи- .ваемых лазеров.The invention relates to spectrometry and can be used to create spectral instruments and measuring laser complexes based on the use of pre-tuned lasers.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  длины волны излучени .The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the wavelength of the radiation.

При дифракции коллимироваиного пучка излучени  на периодической структуре в общем случае реализуетс  зави- .симость длины волны излучени  Я от периода решетки d и углов падени  Ф и дифракции In diffraction of a collimated radiation beam on a periodic structure, in general, the dependence of the wavelength of the radiation I on the lattice period d and the angles of incidence Φ and diffraction is realized.

-Я d(sinV+ sin) (-1) При неизменном угле дифракции Cf const) дл  различных длин волн уравнение (1) выполн етс  при - разных углах падени . При этом возникает задача прецизионного управлени  углом падени  на периодическую структуру и измерени  изменени  этого угла. Дл  этой цели может использог., ватьс , например, дифракци  светового пучка на управл емой звуковой решетке, образованной УЗ-волной в светозвуко- проводе акустооптического дефлектора. В этом случае выполн етс  соотно- шение-I d (sinV + sin) (-1) With a constant diffraction angle Cf const) for different wavelengths, equation (1) is performed at - different angles of incidence. This raises the problem of precision control of the angle of incidence on the periodic structure and the measurement of changes in this angle. For this purpose, for example, the diffraction of a light beam on a controlled sound grating formed by an ultrasonic wave in the light-acoustic wire of an acousto-optic deflector can be used. In this case, the ratio is

СПSP

соwith

оabout

соwith

. . -|- (sin + sin 9. ). . - | - (sin + sin 9.)

I LI L

(2)(2)

дл  любого значени  длины световой волны Я,- , угпп дифракции Q и Частоты УЗ-волны (v - скорость звуковой волны в материале светозвукопро- вода, - угол падени  светового пучка на звуковую решетку). Изменением при посто шюм значении 1 можно прецизионно управл ть углом отклонени  б,-. Если акустооптичес- кий де111лектор р гнололен перед периодической структурой (г,иФгакт(ионной регаеткой), то измененио 0, эквива- - теитно измеиен(Г10 угла падени  ф. светового пучка та периодическую структуру, т.е. Л0,- - . При дифракции пучкон излуигни  с извест- 1гьгми длинами поли , процессе калибропки) на периодической ст укту- ре спрансдл  ы гоотноптени for any value of the length of the light wave I, -, the diffraction Q and the frequency of the ultrasonic wave (v is the speed of the sound wave in the light-sound material, is the angle of incidence of the light beam on the sound array). By changing the constant value of 1, the deflection angle b, - can be precisely controlled. If the acousto-optic detector is glittered before the periodic structure (r, hfakt (ion regeneration), then the change is 0, equivalent to teitno change (G10 of the angle of incidence of the light beam and the periodic structure, i.e. L0, -. At diffraction beam of irradiation with known polygon lengths, calibration process) on a periodic structure of sprangle

Л; d(sin % f r,in j 1,- u(z(n -t-  L; d (sin% f r, in j 1, - u (z (n -t-

(3) (A)(3) (A)

71л  пучкм излучени  с Неизвестной длииo полны /) у , дифрагирующего под тр.м же углом , выполн (ет ;  уравгтение71l radiation beam with an Unknown length (i) y, diffracted under the same angle, performed (em; equation

rt(sl rt (sl

SI л j( + sin fSI l j (+ sin f

(5)(five)

Совместное i erneHiie ураннент (3-5) с уравнени ьп V - 0, - г 4 V, (6), Ч , 0, (7) позвол ет определить искомую длину волны . по известштм значени м d,, и, измерепш.т-1 , м Combined erneHiie urannent (3-5) with the equation Vn - 0, - g 4 V, (6), H, 0, (7) allows to determine the desired wavelength. according to the known values of d ,, and, measured t-1, m

Точность измерени  ,( определ етс  точностью определени  длин волн , и , точностью фиксации посто нного значени  угла дифракции; точностью прострапстренно-углового сов- мещгш1Я пучкоп излушни  С длинами волн 4 2 падени  на парно дич е ск ую с -1 р s K ур V, точ н ос т ью измерени  и мрнени  угла падени .Measurement accuracy, (determined by the accuracy of determining the wavelengths, and, by fixing the constant value of the diffraction angle; the accuracy of the space-angle joint, and the outgoing beam With a wavelength of 4 2 down to pair-wise with -1 p s K ur V , accurate measurement of the angle of incidence.

, На 4epT yKf щ инедена оптическа  схема измерител  длины волны нзлу- чени , реализу1оч1 го этот способ., At 4epT yKf i nnedena, the optical circuit is a measuring instrument for the wavelength of radiation, which implements this method.

Устройство содержит последовательно распппо : 41гп,1. оптическую систему формиропачмр in:jrio4тощую делитель- Hbrfi кубик 1 , .игикс-электронную смет му совмещоиик пп напр ппеии м калибровочных и . рительного пучков,The device contains sequentially raspppo: 41gp, 1. optical system forviropacmr in: jrio4 divider - Hbrfi cube 1, .igix-electronic estimate of the combination of software for calibration gauges and. ritual beams,

состо ггум из объектива 2, в фокальной плоскости 3 которого расположен ноэиционно-чувствительный фотоприемник 4, соединеннъгй с операционным усилителем 5 и регистрирующим прибо ром 6, расширитель излучени  7, за которым последовательно расположены акустооптический дефлектор 8,The state consists of a lens 2, in the focal plane 3 of which there is a no-action-sensitive photodetector 4 connected to an operational amplifier 5 and a recording device 6, a radiation expander 7, followed by an acousto-optical deflector 8, sequentially

дифракционна  рететка 9 и фотоэлектрический регистратор, помещешгый за фокусирующим объективом )0 в его фокальной плоскости 11. Регистратор - . Состоит из позиционно-чувствительно5 приемника 12, электрически соединенного с операционнъм усилителем 13 и регистрирующим прибором 14. Устройство дополнительно содержит синтезатор радиочастот 15 с блоком 16diffraction grid 9 and photoelectric recorder placed behind the focusing lens) 0 in its focal plane 11. Recorder -. Consists of a position-sensitive5 receiver 12, electrically connected to an operational amplifier 13 and a recording device 14. The device further comprises a radio frequency synthesizer 15 with a block 16

Q плавной регулировки частоты и блоком 17 контрол  длины волны излучени . Синтезатор 15 электрически соединен с акустооптическим дефлектором 8, а блок 16 плавной регулировки частотыQ is a smooth frequency control and a radiation wavelength control unit 17. The synthesizer 15 is electrically connected to the acousto-optic deflector 8, and the block 16 of the smooth frequency control

5 соединен с операционным усилителем 13. В качестве приемника 12 может быть использована линейка позицион- но-чувствительных приемников.5 is connected to the operational amplifier 13. As the receiver 12, a line of position-sensitive receivers can be used.

Устройство работает следующим обQ разом.The device works as follows.

На этапе калибровки пучки излучени  с известными длинами волн и 1 совмещают по направле1шю с по- . мощью системы элементов 2-6, вы- поли юг4ей функцию пространственно- углового фильтра, добива сь одинакового сигнала с фотоприемника 4 на регистрирующем приборе 6. Затем расширенные телескопом пучки последовательно направл ют на дифракцион- ную решетку 9 , через дефлектор 8. , Дифрагированные пучки фиксируютс  фотоэлектрическим регистратором (12 - 14). Контролируют частоты ра5 диосигналов, управл ющих дефлектором В, при котором сигнал с приемника 12 на регистр1фующем приборе 14 имеет одну и ту же величину. Параллельна  информаци  об этом поступает с операционного усилител  13 на Злок 16 плавной регулировки частоты, прекраща  перестройку синтезатора частот 15. В результате дл  излуче- им  с длинами волн и К„ обеспечиваетс  посто нный угол дифракции и производнтс  контроль угла падени  на дифракцион1гую решетку. Затем на светоделителылш кубик 1 направл ют пучок излуюни  с измер At the stage of calibration, radiation beams with known wavelengths and 1 are aligned along the direction of a. Using the power of the system of elements 2-6, the Yug4y function of the spatial-angular filter, obtaining the same signal from the photodetector 4 on the registering device 6. Then the beams extended by the telescope are sequentially directed to the diffraction grating 9 fixed by a photoelectric recorder (12-14). The frequencies of the diode signals controlling the deflector B, in which the signal from receiver 12 to register device 14 has the same value, are monitored. Parallel information about this comes from the operational amplifier 13 to the Zlok 16 of the smooth frequency control, stopping the tuning of the frequency synthesizer 15. As a result, a constant diffraction angle and a control of the angle of incidence on the diffraction grating are obtained for radiations with wavelengths and K. Then, a beam of beam with measurements

5five

00

00

5five

1P

емой длиной волны. Совмепитгот его по направлению с пучками 7 , использу  систему элементов 2 - 6, а затем подбирают и фиксируют значение частоты радиосигнала, при котором пучокwavelength. Combine it in the direction of the beams 7, using the system of elements 2 - 6, and then select and fix the value of the frequency of the radio signal at which the beam

попадает точно на позиционно-чуп- ствнтелъный приемник 12, Разность значений частот однозначно св зана с изменением угла отклонени , т.е. с изменением угла падегш  каждого пучка на решетку, что позвол ет решить снстену уравнений типа (З - 7). В результате блок 17 контрол  длины волны излучени  определ ет и выдает значение Л . falls exactly on the position-pinch receiver 12. The difference in the frequency values is unambiguously related to the change in the deflection angle, i.e. with a change in the angle of incidence of each beam onto the lattice, which makes it possible to solve a system of equations of type (3-7). As a result, the emission wavelength control unit 17 detects and outputs the value of L.

II

Claims (2)

1. Способ измерени  длины волны излучени , заключающийс  в том, что на периодическую структуру направл ют коллимированный пучок излучени  с дтшой волны и регистрируют угло- вые смещени  дифрагированного сфокусированного пучка, отличающийс  тем, что, с целью повьше- ни  точности измерений, на периодическую структуру последовательно направл ют совмещенные по направлению пучки излучени  с известными длинами воли1. A method of measuring the radiation wavelength, which consists in sending a collimated radiation beam to the periodic structure from a single wave and recording the angular displacements of the diffracted focused beam, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the periodic structure sequentially directed along the direction of the radiation beams with known lengths of will Я, и измер емой длиной волныI, and the measured wavelength /Я jфиксирует местоположение дифрагированного сфокуснрованного пучка с длиной волны Я, , измен ют углы падени  пучков излучени  с длинами волнThe / i fixes the location of the diffracted focused beam with the wavelength I,, and changes the angles of incidence of the radiation beams with wavelengths Л до совпадени  местоположени  дифрагированных сфокусированных пучков этих длин волн с зафиксирован- ньм ранее дл  пучка с длиной волны L to coincide the location of the diffracted focused beams of these wavelengths with a previously recorded for a beam with a wavelength JY и определ ют искомую длину волны Я If по измеренным изменени м дЦ углов падени , известным значени м длин волн Ц , il и пространственной -частоте d периодической структуры из системы уравнений:JY and determine the desired wavelength I If based on the measured changes dc of the angles of incidence, the known values of the wavelengths C, il and the spatial frequency d of a periodic structure from the system of equations: -Я, -d(sin 4- пгпЧ)-I, -d (sin 4-pgpc) 1j-d(sin i + sin)1j-d (sin i + sin) (l(sin )(l (sin) лЧ , LC, iiii (1)(one) (2)(2) - , . 1-, one где V, , V ,Ф - углы падени  свето- вых пучкоЕ с длинами волн Л, , 71 jf/ соответственно на периодическую струк- -,туру,where V,, V, Ф are the angles of incidence of light beams with wavelengths Л,, 71 jf /, respectively, on the periodic structure -, tour, Cf - углы дифракции све-i iтовых пучков.Cf are the diffraction angles of the light i-i beams. 2. Измеритель длины волны излучени , содержащий оптически св зан- ные систему формировани  пучков, пространственно-угловой фильтр, дифракционную решетку, фокусирующий объек- тив и фотоэлектрический регистратор, расположенный в фокальной плоскости объектива, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности измерений, в устройство дополни - тельно введены акустооптический дефлектор , синтезатор частоты, блоки плавной регулировки частоты и контрол  длины волны излучени , при этом дефлектор размещен перед дифракционной решеткой и установлен так, что плоскость отклонени  пучка совпадает с плоскостью дисперсии решетки, фотоэлектрический регистратор выполнен в виде познционко-чувствительного фотоприемника , электрически св занного с последовательно соединенными опера- ционным усилителем и индикатором положени  сфокусированного дифрагированного пучка, синтезатор частоты соединен с выходом блока плавной регу лировки чистоты и блоком контрол  длины волны нзлучени , а вход блока плавной регулировки частоты соединен с выходом операционного усилител .2. A radiation wavelength meter containing an optically coupled beam forming system, a spatial angular filter, a diffraction grating, a focusing lens, and a photoelectric recorder located in the focal plane of the objective, characterized in that An acousto-optic deflector, a frequency synthesizer, blocks for smooth frequency adjustment and radiation wavelength control are added to the device, with the deflector placed in front of the diffraction grating and set It is designed so that the deflection plane of the beam coincides with the grating dispersion plane, the photoelectric recorder is made in the form of a position-sensitive photodetector electrically connected with series-connected operational amplifier and the indicator of the position of the focused diffracted beam, the frequency synthesizer is connected to the output of the smoothness control unit and a unit for controlling the wavelength of the radiation, and the input of the frequency modulating unit is connected to the output of the operational amplifier. Л, А,L, A,
SU874196178A 1987-02-17 1987-02-17 Method and meter for measuring radiation wavelength SU1531690A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874196178A SU1531690A1 (en) 1987-02-17 1987-02-17 Method and meter for measuring radiation wavelength

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874196178A SU1531690A1 (en) 1987-02-17 1987-02-17 Method and meter for measuring radiation wavelength

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1531690A1 true SU1531690A1 (en) 1991-01-15

Family

ID=21286204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874196178A SU1531690A1 (en) 1987-02-17 1987-02-17 Method and meter for measuring radiation wavelength

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1531690A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Малышев В.И. Введение в экспериментальную спектроскопию. - М.: Наука, 1979, с.38. Измерение спектрально-частотных характеристик и корреллционтшх характеристик лазерного излучени . - М.: Радио и св зь, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3891321A (en) Optical method and apparatus for measuring the relative displacement of a diffraction grid
US4171908A (en) Automatic two wavelength photoelasticimeter
CA1141190A (en) Apparatus for determining the refractive index profile of optical fibres
JP2732849B2 (en) Interferometer
US3561876A (en) Detecting and measuring apparatus using polarization interferometry
SU1531690A1 (en) Method and meter for measuring radiation wavelength
JPH0118371B2 (en)
JP3113708B2 (en) Optical transmission characteristics measurement device
RU2788568C1 (en) Device of doppler velocity measurement based on interferometer with fiber input of radiation
CN113804315B (en) Laser scanning frequency bandwidth calibration device and calibration method
SU1516806A1 (en) Device for transmitting dimension of average power unit of laser radiation by measuring means
SU1320657A1 (en) Range fixation device
SU951188A1 (en) Device for optical simulation of directivity diagrams
SU1383162A1 (en) Method of measuring double refraction of substances
SU1116333A1 (en) Method of checking quality of optical systems and device for effecting same
SU1668922A1 (en) Determining transmission coefficient of objective
SU1631459A1 (en) Device for antenna directivity pattern measurement
SU1656342A1 (en) Microspectrophotometer-fluorimeter
SU868496A1 (en) Measuring radiation incidence angle fluctuations
SU575917A1 (en) Interference method of measuring phase distribution across laser bundle section
JPH0742084Y2 (en) Surface shape measuring instrument
SU785644A1 (en) Photoelectric apparatus for measuring object geometrical dimensions
SU1067449A1 (en) Two-dimensional signal spatial spectrum coherent optical analyzer
SU1241062A1 (en) Laser meter of linear shifts of surface
RU2159406C2 (en) Multiple-beam interferometer to measure parameters of parameters of spherical shell