Особенности фотометрирования рассеянного лазерного излучения и установка для калибровки лазерных фотометров

• Автор: Сакян, Аветик Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Сосновый Бор
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО МЕТОДОМ И СРЕДСТВАМ
ФОТОМЕТРИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ФОТОМЕТРИРОВАНИЯ РАССЕЯННОГО
ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЕОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛИМИРОВАННОГО ПУЧКА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ЛАЗЕРНЫХ ФОТОМЕТРОВ
2.1 Фотометрические характеристики рассеянного лазерного излучения
2.1.1 Статистические свойства рассеянного лазерного излучения
2.2 Теория формирование коллимированного пучка для калибровки лазерных фотометров
2.2.1 Формирование коллимированного пучка с помощью диффузного рассеивателя
2.2.2 Формирование коллимированного пучка с использованием телескопической системы
ГЛАВА 3. УСТАНОВКА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ФОТОМЕТРОВ
ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
3.1 Одномодовый режим генерации лазера ЛГ
на длине волны 3.39 мкм
3.2 Стабилизация длины волны генерации
лазера ИЛГН
3.3 Оптико-механический формирователь импульсного лазерного излучения из непрерывного
3.4 Пространственно-неоднородный светоделитель предназначенный для преобразования гауссовых пучков

3.5 Диффузные рассеиватели с регулируемой индикатрисой рассеяния
3.6 Устройство установки и стабилизации уровня мощности лазерного излучения
3.7 Автоматизированный блок ослабителей лазерного излучения
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАССЕЯННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА УСТАНОВКЕ
4.1 Экспериментальные исследования дисперсии флуктуаций облученности и энергетической яркости рассеянного лазерного излучения
4.2 Исследования основных пространственно -энергетических характеристик коллимированного пучка на установке
4.2.1 Измерение эффективной площади коллимированного пучка
4.2.2 Измерение телесного угла расходимости коллимированного пучка
4.2.3 Исследования относительного распределения плотности мощности в коллимированном пучке
4.2.4 Исследования флуктуаций оси диаграммы направленности и расходимости гауссовых пучков
4.2.5 Анализ погрешностей воспроизведения облученности и энергетической яркости коллимированного пучка на установке
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
В настоящее время широкое распространение получили приборы и устройства с использованием лазерного излучения. К таким оптико-электронным приборам относятся лазерные дальномеры, системы оптической связи и ориентации, лазерные лидеры, фотометры лазерной дозиметрии и т.д. Основные характеристики подобных фотоприемных устройств, такие как диапазон действия, точность, устойчивость работы, в первую очередь зависят от энергетических характеристик регистрируемого рассеянного лазерного излучения.
При регистрации рассеянного лазерного излучения с помощью фотометра, в общем случае, возможны два варианта соотношения угла поля зрения измерительного прибора и угла, под которым наблюдается источник рассеянного излучения. Когда угол поля зрения прибора превосходит или равен угловому размеру источника, показания прибора пропорциональны усредненной по входному зрачку прибора облученности. При условии, что угол зрения прибора меньше углового размера источника, реализуется случай, когда линейные размеры изображения источника в плоскости расположения фотоприемного устройства (ФПУ) превосходят линейные размеры приемной площадки ФПУ, при этом показания прибора пропорциональны усредненной по углу поля зрения энергетической яркости источника. При регистрации импульсного излучения, необходимо говорить о измерениях энергетической экспозиции и интегральной по времени яркости.
Энергетическими параметрами лазерных источников являют-

тва использующие диффузные рассеиватели с дополнительными оптическими элементами в виде сфер, конусов и т.д. [36,46].
При наличии таких безусловно положительных факторов как простота, стабильность характеристик, подобные устройства имеют недостатки: - при рассеивании когерентного лазер-
ного излучения образуется так называемая спекл-структура [48,753, что приводит к мелкомасштабной, практически стопроцентной пространственной модуляции излучения. Для формирования поля равной яркости используются рассеиватели близкие к идеальным диффузным рассеивателям, но при этом коэффициент использования излучения невысок. При необходимости работы на различных длинах волн необходим набор рассеивателей, так как они работают в довольно узком спектральном диапазоне. При использовании рассеивателя, работающего на отражении, возникают схемные сложности, так как падающее и отраженное излучения находятся в одной полусфере.
В некоторых работах авторы предлагают в качестве элементов перераспределяющих излучение в поперечном сечении пучка, использовать различные оптические элементы [38,393 или световоды [493, где за счет многократного переотражения происходит перераспределение энергии излучения. Подобные устройства, хотя и позволяют получить весьма однородное поле без учета спекл-структуры и имеют близкий к единице коэффициент использования излучения, подобные устройства технически весьма сложны, работоспособны как правило в узком спектральном диапазоне и используются при строго определенных пространственно-энергетических параметрах преобразуемого пучка. Следовательно, при их использовании в метрологических