Устройство для регистрации двухэкспозиционных интерферограмм

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДВУХЭКСПОЗИЦИОННЫХ ИНТЕРФЕРОГРАММ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Дашкевич Владимир Иванович Окушко Владимир Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для регистрации двухэкспозиционных интерферограмм, содержащее задающий лазер с устойчивым резонатором, образованным сферическим зеркалом с коэффициентом отражения, близким к 1, и выходным зеркалом, оптически связанными между собой через активный элемент задающего лазера, при этом задающий лазер посредством усилителя оптически связан со схемой голографирования, содержащей опорный канал,оптически связанный с регистрирующей средой, и объектный канал, оптически связанный с объектом, а задающий лазер и усилитель выполнены с системой импульсных лампнакачек, отличающееся тем, что центр кривизны сферического зеркала, имеющего коэффициент отражения, близкий к 1, расположен внутри активного элемента задающего лазера на расстоянии 0/20 от его края, обращенного к указанному зеркалу, где 0 и 0 - соответственно длина активного элемента задающего лазера и его показатель преломления на оси симметрии, выходное зеркало выполнено сферическим, а задающий лазер оптически связан со схемой голографирования в последовательности усилитель - положительная линза, фокальная плоскость которой расположена внутри активного элемента на расстоянии 0/20 от ближайшего к ней торца усилителя - 90 призменный отражательоборачивающий элемент - указанная положительная линза - усилитель, при этом задающий лазер и усилитель выполнены с двумя импульсными лампами-накачками каждый. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при голографических неразрушающих исследованиях методом двух экспозиций. 7618 1 2005.12.30 Известно устройство 1 для записи двухэкспозиционных интерферограмм, в котором накачка активных элементов для генерации каждого из импульсов создается дважды путем последовательных разрядов через лампу-накачку двух независимых накопителей энергии. Устройство имеет низкую выходную энергию излучения, поскольку из-за малого интервала между разрядами для сохранения допустимой нагрузки на лампу необходимо снижать мощность каждого из разрядов. Наиболее близким по технической сущности является устройство 2 для регистрации двухэкспозиционных интерферограмм, состоящее из задающего лазера, имеющего устойчивый резонатор, образованный сферическим зеркалом с коэффициентом отражения,близким к 1, и выходным зеркалом, внутри которого расположены модулятор добротности и селектор поперечных типов колебаний, который посредством усилителя оптически связан со схемой голографирования, включающей в себя опорный канал, оптически связанный с регистрирующей средой и объектный канал, оптически связанный с объектом. Накачка активных элементов задающего лазера и усилителя для генерации импульсов создается дважды путем последовательных разрядов через две пары диаметрально расположенных относительно активных элементов импульсных ламп четырехламповой осветительной головки двух независимых накопителей энергии. Известное устройство имеет низкий к.п.д. Это связано с тем, что при использовании четырехламповой осветительной головки устраняются только клиноподобные термические искажения активных элементов задающего лазера и усилителя. Наличие нестационарных во времени линзоподобных термических искажений в активном элементе усилителя не позволяет использовать в нем при усилении излучения задающего лазера больше одного прохода. Технической задачей изобретения является повышение к.п.д. устройства за счет увеличения числа проходов излучения задающего лазера через усилитель и уменьшения числа питающих импульсных ламп-накачек в задающем лазере и усилителе. Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для регистрации двухэкспозиционных интерферограмм, состоящем из задающего лазера, имеющего устойчивый резонатор, образованный сферическим зеркалом с коэффициентом отражения, близким к 1,и выходным зеркалом, которые оптически связаны между собой через активный элемент задающего лазера, задающий лазер посредством усилителя оптически связан со схемой голографирования, включающей в себя опорный канал, оптически связанный с регистрирующей средой и объектный канал, оптически связанный с объектом, при этом задающий лазер и усилитель имеют систему импульсных ламп-накачек, центр кривизны сферического зеркала, имеющего коэффициент отражения, близкий к 1, расположен внутри активного элемента задающего лазера на расстоянии 0/20, где 0 и 0 - соответственно длина активного элемента задающего лазера и его показатель преломления на оси симметрии, от края, обращенного кзеркалу с коэффициентом отражения, близким к 1, выходное зеркало является сферическим, а задающий лазер оптически связан со схемой голографирования по следующей цепи усилитель - положительная линза, фокальная плоскость которой расположена внутри активного элемента на расстоянии 0/20 от ближайшего к ней торца усилителя - 90 призменный отражатель - оборачивающий элемент - положительная линза - усилитель, при этом задающий лазер и усилитель имеют по две импульсные лампы-накачки. Совокупность указанных признаков позволяет сохранить неизменным положение оптической оси резонатора в области выходного зеркала, а также обеспечивает стабилизацию положения пучка усиленного за два прохода излучения. Разряд накопителя энергии через одну лампу-накачку снижает порог генерации лазера. Сущность заявляемого устройства поясняется фиг, где 1 - задающий лазер, 2 - сферическое зеркало с коэффициентом отражения, близким к 1, 3 - выходное зеркало, 4 - активный элемент, 5 - усилитель, 6 - схема голографирования, 7 - опорный канал, 8 - регистрирующая среда, 9 - объектный канал, 10 - объект, 11 - положительная линза, 12 - 90 призменный отражатель, 13 - оборачивающий элемент. Устройство содержит задающий лазер 1, устойчивый резонатор которого образован сферическим зеркалом 2 с коэффициентом отражения, близким к 1, и выходным зеркалом 2 7618 1 2005.12.30 3, которые оптически связаны между собой через активный элемент 4 задающего лазера 1,задающий лазер 1 посредством усилителя 5 оптически связан со схемой голографирования 6, включающей в себя опорный канал 7, оптически связанный с регистрирующей средой 8 и объектный канал 9, оптически связанный с объектом 10, при этом задающий лазер 1 и усилитель 5 имеют систему импульсных ламп-накачек, центр кривизны сферического зеркала 2, имеющего коэффициент отражения, близкий к 1, расположен внутри активного элемента 4 задающего лазера 1 на расстоянии 0/20, где 0 и 0 - соответственно длина активного элемента 4 задающего лазера 1 и его показатель преломления на оси симметрии,от края, обращенного к сферическому зеркалу 2, имеющему коэффициент отражения,близкий к 1, выходное зеркало 3 является сферическим, а задающий лазер 1 оптически связан со схемой голографирования 6 по следующей цепи усилитель 5 - положительная линза 11, фокальная плоскость которой расположена внутри усилителя 5 на расстоянии 0/20 от ближайшего к ней торца усилителя 5 - 90 призменный отражатель 12 - оборачивающий элемент 13 - положительная линза 11 - усилитель 5, при этом задающий лазер 1 и усилитель 5 имеют по одной паре импульсных ламп-накачек. Устройство работает следующим образом. При генерации парных импульсов излучение каждого из импульсов задающего лазера 1 по одному и тому же пути, что обеспечивается расположением центра кривизны сферического зеркала 2 с коэффициентом отражения,близким к 1, внутри активного элемента 4 задающего лазера 1 на расстоянии 0/20 от его края, обращенного к этому зеркалу, направляется в усилитель 5. При расположении фокальной плоскости положительной линзы 11 внутри усилителя 5 на расстоянии 0/20 от его края, обращенного к положительной линзе 11 пути лучей импульсов, относящихся к различным термоискаженным состояниям усилителя 5, являются за положительной линзой 11 параллельными. 90 призменный отражатель 12 в сочетании с оборачивающим элементом 13 возвращает эти лучи в усилитель 5 по тому же самому направлению с одинаковым пространственным смещением каждого из лучей. В силу этого пучки импульсов после повторного прохождения излучением положительной линзы 11 и усилителя 5 имеют на входе схемы голографирования 6 одно и то же пространственное положение и направление. В схеме голографирования 6 в опорном канале 7 и объектном канале 9 формируют опорный и объектный пучки. Затем освещают регистрирующую среду 8 опорным пучком, а объект 10 объектным пучком и записывают двухэкспозиционную голографическую интерферограмму. Устройство может быть использовано при работе задающего лазера 1 как в свободном режиме генерации, так и в режиме с модуляцией добротности, а также в режиме селекции собственных мод резонатора. Использовались рубиновые стержни 8120/180 мм, накачиваемые лампами ИСП 5000. Осветитель имел диффузный отражатель. В задающем лазере использовалось глухое зеркало с радиусом кривизны 80 см. Выходное зеркало с коэффициентом отражения 30 имело радиус кривизны 1 м. Оптическая длина резонатора при этом была 1,1 м. Модуляция добротности резонатора осуществлялась с помощью красителя 1044. В усилителе использовалась линза с фокусным расстоянием 40 см. В качестве оборачивающей призмы использовалась призма Дове. Все оптические элементы в усилительном каскаде были без просветляющих покрытий. Источники информации 1. В.И. Дашкевич, Б.Н. Тюшкевич. Голографическая интерферометрия с использованием рубинового лазера парных импульсов с разновременными разрядами в лампах накачки // ПТЭ. - 2001,5. - С. 117-120. 2. Оптическая голография. Пер. с англ. / Под ред. Г. Колфилда. - . Мир, 1982. Т.1. С. 282. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.