Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Скоков И.В. -> "Оптические спектральные приборы" -> 91

Оптические спектральные приборы - Скоков И.В.

Скоков И.В. Оптические спектральные приборы — М.: Машиностроение, 1984. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiespektralniepribori1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 .. 94 >> Следующая

6v = Av (6Л/ДЛ),
где величина 6v соответствует изменению толщины ИФП на 6Л, a Av соответствует величине АЛ, где Av = c/2h. Поэтому, подавая :'"1 на пьезоэлектрический держатель синусоидальное напряжение, на j
экране осциллографа 13 можно наблюдать горизонтальную развертку ; - i j
излучения, поступающего с фотоприемника. Амплитуда сигнала находится в линейной зависимости от положения зеркал.
С помощью этого метода удается наблюдать на экране осцил- |
лографа спектр осевых мод, т. е. число генерируемых колебаний и распределение энергии между ними (по амплитуде выходного сиг- ]
нала). При проведении измерений важное значение имеет согласование типов ^колебаний лазера и сферического интерферометра по ||
размерам пучка и кривизне волнового фронта. Сущность такого со- . !;!
гласования [29] заключается в том, чтобы в интерферометр посту- ' ij
пало излучение только осевых типов колебаний. Технически согласо* ; j
ванне обеспечивается подбором оптической системы и оптической j
развязкой, исключающей обратную связь между резонатором и интерферометром. Чаще всего это достигается установкой поляризацион- | ных элементов [21]. Круговой поляризатор, состоящий из плоского поляризатора и четвертьволновой пластинки, ориентированной под ;;
углом 45° к оси, поглощает излучение, отраженное от зеркал интер- I
ферометра. Это происходит вследствие того, что направление поляри- II
зованного по кругу излучения изменяется на обратное, а следова-
228 f
б) г)
Рис. 174. Схемы лазерных спектральных приборов для измерения ширины спектральных линий:
1 — лазер; 2,3 — оптическая система для расширения лазерного пучка; 6 — объективы; 4 — светофильтр; 5 — зеркала интерферометра; 7 — фотопленка; 8 -—диафрагма; 9 — фотопрнемиик; 10 — барокамера
тельно, излучение не проходит через поляризатор. Средняя квадратическая погрешность измерений составляет ~4 ¦ 10 ®.
Приборы для измерения ширины спектральных линий. При измерении ширины линии, излучаемой импульсным твердотельным лазером, используются установки с плоскопараллельным (рис. 174, а) или клиновым (рис. 174, б) ИФП.
Излучение лазера 1 коллимируется оптической системой 2—3, фильтруется светофильтром 4 и направляется на зеркала 5. В приборе с плоскопараллельным ИФП на фотопленку 7 фотографируются интерференционные кольца, число которых
т = [f nhf4f2 X,
где D — диаметр светового пучка; h — расстояние между зеркалами; /г — фокусное расстояние фотографического объектива. Ширину спектральной полосы определяют, измеряя ширину колец, расположенных вблизи центра колец. Если обозначить А г ширину изображения кольца радиуса г на фотопленке, то получим А X = г А /7/г.
Следует отметить, что фотография интерференционных колец дает усредненную спектральную картину за время одного импульса.
Определить ширину полос или расстояние между модами можно по формуле
•X- = М - 4)/аti,
где dy и d2 — диаметры колец одного порядка.
В приборе с клиновым ИФП интерференционные полосы локализованы на поверхности первого зеркала интерферометра. Поэтому фокусное расстояние камерного объектива и его расстояние от ИФП выбирают таким образом, чтобы плоскость фотопленки была оптически сопряжена с поверхностью зеркала. Угол наклона зеркал примерно равен X/nD >
Ширину линии излучения определяют путем сравнения ширины интерференционных полос на фотографии с расстоянием между соседними полосами той же длины волны. Обозначим ширину полосы
229
Рис. 175. Схема спектро :i||p
хронографа с ИФП для
исследования структуры v,i:|
спектральных линий с J!
временным разрешением:
1 — лазер; 5—3 — оптиче-ская система для расшире- ;; ния лазерного пучка; 4 — ¦'
¦fO светофильтр; 5 — зеркала
интерферометра; 6, 8, 9 —
объективы; 7 — щель; 10 — фотопленка
Mijl
$
Рис. 176. Схема спектро- щ
графа для определения J
стабильности длины волиы излучения
Ьх, расстояние между полосами Ах, тогда для ширины линии излучения получим А% = % (Ьх/Ах). Например, при р = 0,98, h — = 100 см и % = 500 нм предел разрешения составит 1-10”4 нм.
Для получения достоверности измерений необходимо выполнить условие: измеряемая ширина линии излучения должна быть меньше ширины аппаратной функции интерферометра.
Фотографический метод наиболее пригоден в случае импульсных лазеров, поскольку применить сканирующие ИФП вследствие малой длительности нмпульса невозможно.
При исследовании излучения лазера непрерывного действия наиболее точные результаты обеспечивают сканирующие интерферометры с плоскими (рис. 174, в) или сферическими зеркалами (рис. 174, г). Регистрируется изменение интенсивности в центре интерференционных колец, где дисперсия ИФП максимальна. Сканирование осуществляется или изменением давления в барокамере (рис. 174, в), где установлен ИФП, или перемещением одного из зеркал, например, за счет обратного пьезоэффекта (см. рис. 173, б).
При изменении давления в барокамере, соответствующего изменению показателя преломления Ап, ширина линии излучения определяется по формуле АХ = к (Ап/п). Например, изменение давления на 13,3 КПа обеспечивает интервал сканирования 0,002 нм на длине волны Я, = 500 нм.
Предыдущая << 1 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 .. 94 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed