SU575917A1 - Интерференционный способ измерени распределени фазы по сесечнию пучка лазера - Google Patents

Description

первого и второго отверстий соответственно;

+ Аф7г,

где Аф - разность фаз волн от первого и второго отверстий в месте нахождени  диафрагмы фотоприемника; Афи - разность фаз в исследуемом пучке в точках, в которых наход тс  отверсти ;

Афн - разность фаз, набегающа  за счет разности хода волн от первого и второго отверстий. Измер   /, /1, Iz, найти Аф из формулы (1). Если одно отверстие зафиксировать в центре пучка, а второе перемещать поперек пучка вдоль оси к, то слагаемое Аф„ даст искомое распределение фазы ф(л:). Однако, чтобы исключить вли ние слагаемого Афн, надо приемник удалить на достаточно больщое рассто ние. По расчетам, это рассто ние должно быть около 10 м. В этом случае чувствительности фотоприемника не хватит, чтобы зарегистрировать излучение. Дл  устранени  этой трудности предлагаетс  перемещать поперек пучка экран с отверсти ми вместе с диафрагмой и фотоприемником с щагом, равным рассто нию между отверсти ми. В этом случае величина Афн остаетс  посто нной и ее можно определенным образом исключить. Тогда измер ема  разность фаз равна

Аф (Xi) ф (Xi + X) -ф (Хг) ,

где i - номер щага;

Ал: - рассто ние между отверсти ми.

Если фазу в центре пучка положить равной нулю, то на й-том шаге от центра фаза будет равна

(-)-(2)

Таким образом, можно измерить распределение фазы с щагом Ах Существенно, что при реализации способа высока  точность измерени  распределени  фазы достигаетс  при достаточно малом рассто нии между фотоприемником и экраном с отверсти ми.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки дл  измерени  распределени  фазы в пучке непрерывного лазера предложенным способом; на фиг. 2 - кривые теоретического и экспериментального распределений фазы по сечению лазерного пучка.

Измерение провод т на Не - Ne - лазере 1 с длиной волны излучени  0,63 мкм (см. фиг. 1). Интенсивность интерференции от отверстий 2 и 3 регистрируетс  с помощью диафрагмы 4 и фотоэлектронного умножител  5. Сигнал с фотоумножител  5 подаетс  на микроамперметр 6. Экран с отверсти ми 2 и 3, диафрагма 4 и фотоумножитель 5 креп тс  на одной плате и перемещаютс  с помощью подвижного столика 7. Величина поремещени  измер етс  индикатором 8 часового типа с ценой делени  0,01 мм.

Отверсти  2 и 3 и диафрагма 4 имеют диаметр 0,05 мм. Рассто ние центрами отверстий 2 и 3 0,2 мм, а между непрозрачным экраном с отверсти ми и диафрагмой 4 ПО мм. Перед отверсти ми 2 и 3 устанавливаетс  щторка 9 дл  поочередного перекрывани  отверстий.

Подвижный столик 7 перемещают с щагом 0,2 мм. На каждом щаге измер ют показани : /i - при открытом отверстии 2,

/2 - при открытом отверстии 3, / - при

открытых отверсти х 2 и 3. По формуле (1)

наход т величину Аф(Хг)Распределение фазы, найденное по формуле (2), показано на фиг. 2 сплошной линией . Дл  сравнени  пунктирной кривой показано распределение, рассчитанное по теоретической формуле. Согласно расчетам, ощибка измерени  фазы определ етс  в основном точностью измерени  интенсивности . В насто щем эксперименте максимально возможна  ощибка достигает 10°, а средн   ошибка составл ет несколько градусов. Предложенный способ измерений позвол ет повысить точность за счет исключени  ощибки, возникающей при искажении пучка оптическими элементами. Это особенно важно дл  мощного излучени , которое может вызвать неконтролируемое изменение

однородности оптических элементов. При повыщении точности измерени  интенсивности точность измерени  фазы можно довести до 1-2°. Кроме того, обеспечиваетс  возможность измерений в ближней зоне отверстий , что значительно снижает требовани  к чувствительности приемников, а также возможность создани  эталонной опорной волны дл  контрол  качества изготовлени  оптических элементов.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Интерференционный способ измерени  распределени  фазы по сечению пучка лазера непрерывного действи , основанный на получении интерференционной картины между различными участками пучка, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , интерференционную

   картину получают от двух отверстий в непрозрачном экране, который размещают на пути пучка, перемещают экран поперек пучка с шагом, равным рассто нию между отверсти ми , измер ют интенсивность света в

   полученных дискретных положени х экрана посредством фотоприемника с диафрагмой, которые жестко св заны с экраном и размещены за ним в ближней зоне отверстий, и по измеренным значени м суд т о.распределении фазы.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Линник В. П. и др. Интерферометр дл  исследовани  фронта волны лазера. ОМП,

   1971, № 11, с. 27-29.
2. 2. Черемискин И. В., Чехлова Т. К. Измерение фазового распределени  пол  на выходном зеркале оптического квантового генератора . «Оптика и спектроскопи , 1972, т. 32, вып. 1, с. 160-162.

   .1