SU668414A1 - Тепловой приемник лазерного излучени - Google Patents

Description

; I . . ..- ;

Изобретение относитс  к области приборостроени , а более конкретно к калорщйетрическим измерител й энергии и мощности лазерного ийлучешш, работающим в широком спектральном диапазоне, особенно при измерении излучени  малой интенсивности.

Известен калориметрический измеритель мощности и овтйчёскйх квантовых генераторов, содержащий воспрнимающие излучение элементы в вйае тонкостенных зачерненных изнутри мёцньк сфер, перед закреплена оптическа  входна  система в виде кварцевой пластинки, защищающей приемный элемент от воздействи  конвективных тепловых потоков и пыли, что позвст ет снизить дрейф нул  измерител , а следовательно повысить точность измерени  и понизить минимальное значение измер емых энергий Щ .

Однако в известном устройстве часть измер емого излучени  не naaaae ет в калориметр, так как отражает

ck от граней входной кварцевой пластинки , а при этом снижаетс  коэффициент преобразовани  приемника и точность изйёр ен1й  йЭ вЭГйбУрёшностй опрёдёлений коэффициента отражени  при аттестации калорймё гра.

Наиболее близким из известных технических решений  вл етс  тепловой прием НИИ йзЯ5 ШШ; содержащий воспринимающее излучение абсолютно черное теЛо произвольной формы, которое расположено пё|5йёндйкул рно к оси излучени , МёталлйчёЬкйзеркальный отражатель и вхбдНую оптическую систему 2 ..

Но в таком тепловом приемнике наличие входной оптической системы снижает коэффициент преобразовани  приемника и повышает его зависимость от длины волны измер емого излучени . Цель изобретени  - повышение коэффициента преобразовани  приемника и снижение его зависимомти от длины волны при изьлерении лазерного излучени . Цепь постигаетс  тем, что входна  оптическа  система размещена между абсолютно черным телом и зеркальным отражателем под углом к, направлению измер емого излучени , а зеркальный отражатель установлен на пути излучени , -отраженного от граней вкодной оптической системы, так же под углом к направлению измер емого излучени , причем угол падени  излучени  на нхоаную оптическую систему выбран равным не менее половины угла между направлением измер емого излучени  и перпендикул рном к плоскости зеркального отражател . На чертеже изображена оптическа  схема предлагаемого теплового йриемника . Тепловой приемник состоит из воспринимающего излучени  абсолютно черного тела произвольной формы, выполненного , например, в виде конуса 1 входной оптической системы 2, выполненной , например, в виде прозрачной сапфировой пластины, служащей дл  защиты абсолютно черного тела 1 от воздействи  конвективных тепловых по токов и пыли, а также зеркального отражател  3, выполненного, например в виде плоского металлического зеркала . Входна  оптическа  система 2 и зеркало 3 размещены под углом к направлению потока излучени , причем входна  оптическа  система 2 располо жена так, чтобы на нее попадал весь поток излучени , а зеркало 3 уставов лено так, чтобы оно не преп тствовало прохождению измер емого излучени  н входаую оптическую систему 2 и на н попадало только излучение, отраженное от граней входной оптической системы 2. Угол р падени  излучени )на Е«оану оптическую систему 2 выбран равным не менее половины угла ос межДУ направлением излучени  и перпендикул ром к плоскости зеркального отражател  3. Тепловой приемник работает следую образом. Измер емое излучение полностью попадает на входную оптическую систе му 2, а так как она прозрачна дл  измер емого излучени , то больша  его часть ПрЬхЬййт через оптическукр сие-

668414 тему 2 и поГЧошпетс  в абсолютно черном теле 1. Однако часть измер емого излучени  отражаетс  от граней оптической системы 2 и сразу в абсолютно черное тело 1 не попадает. В предлагаемом приемнике эта часть изл чени  попадает на металлическое зеркало 3 и отраженное от него повторно попадает на входную систему 2, а при этом больша  его часть проходит через оптическую систему 2 и поглощаетс  в абсолютно черном теле 1, таким образом дол  излучени , поглощенного в абсолютно черном теле 1, возрастает, а следовательно возрастает и коэффициент преобразовани  приемника. Увеличение коэффициента преобразовани  будет определ тьс  числом взаимных отражений излучени  между зеркалом и поверхностью входной оптической системы, так, если несколько увеличить угол падени  излучени  на входную систему при пеизменпом положении зеркала, то можно получить два и более отражений от зеркала, а при этом коэффициент преобразовани  будет приближатьс  к единице. Например, при использовании в качестве входной оптической системы сапфировой пластины оптический коэффициент преобразовани  приемника без зеркального отражател  будет измен тьс  от 84,6 по 89,9% при изменении длины волны измер емого излучени  от 0,57 до 5,57 мкм, а в предлагаемом устройстве он будет лежать в пределах от 97,5 до 97,9% соответственно, при условии, что угол падени  излучени  на сапфировую пластинку равен 5 , а зеркальный отражатель имеет коэффшщент отражени  равный 95%. Если же угол падени  излучени  на входную оптическую систему 2 выбрать несколько большим половине угла между направлением излучени  и Перпендикул ром к плоскости зеркала,ТО будет иметь место двухкратное отражение от зеркала 3 и коэффициент преобразовани  приемника будет лежать в пределах 99,4 - 99,6%. Снижение зависимости коэффициента преобразовани  приемника от шшны волны измер емого излу 1ени  получгэетс  за счет уменьшени  абсолютного значени  доли излучени , непоглошенного абсол1отно черным телсчм 1. .

5

({ ормула и С) обретен И  

Тепловой приемник лазерного излучени , содержащий восприлимающее излучение абсолютно черное тело произвольной длины, расположенное перпендикул рно к оси излучени , метал . лический зеркальный отражатель и входную оптическую систему, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента преобразовани  приемника и уменьшени  зависимости коэффициента от длины волны, входна  оптическа  система размещена между абсолютно черным телом и зеркальным отражателем под углом к направлению измер емого излу 1ени , а зеркальный отражатель установлен на пути излучени , отраженного от тканей входной

46

оптической системы, поа к наГ1равле1шю измер емого излучени , причем угол падени  излучени  на входную оптическую систему выбран равным не менее поповины угла между направлением измер емого излучени  и перпендикул ром к плоскости зеркального от ражател .

Источни1Ш информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Обухов А. С., Каменешсий В. Э., Кубарев А, В. О азцовый измеритель малой мощности непрерывного излучени  ОКГ, типа ОИМ-1. Труды метрологических институтов OCCF

вьш. 112/172. Из№-во стандартов, , 1974, с. 25-43..

2.Патент ФРГ № 129О353, кл, 42-i , 8/60, опублик, 1965.

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и а обретен и я

   Тепловой приемник лазерного излучения, содержащий воспринимающее излучение абсолютно черное тело про- 5 извольной длины, расположенное перпендикулярно к оси излучения, метал- лический зеркальный отражатель и входную оптическую систему, отличающийся тем, что, с целью повыше- ¹⁰ ния коэффициента преобразования приемника и уменьшения зависимости коэффициента от длины волны, входная оптическая система размещена между абсолютно черным телом и зеркальным '5 отражателем под углом к направлению измеряемого излучения, а зеркальный отражатель установлен на пути излучения, отраженного от 1фаней входной оптической системы, под углом к направлению измеряемого излучения, причем угол падения' излучения на входную оптическую систему выбран равным не менее половины угла между направлением измеряемого излучения и перпендикуляром к плоскости зеркального отражателя.