УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПУЧКА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к аппаратуре для измерения характеристик лазерных пучков.
Известно устройство для измерения диаметра пучка лазерного излучения в широком спектральном диапазоне (ГОСТ 26086-84. Лазеры. Методы измерения диаметра пучка и энергетической расходимости лазерного излучения), содержащее приемник излучения и набор калиброванных диафрагм различного диаметра. Измерение диаметра пучка осуществляют подбором соответствующей диафрагмы. За диаметр пучка лазерного излучения принимают диаметр диафрагмы, соответствующей уровню энергии (мощности), указанному в стандщ)тах или технических условиях на лазеры конкретных типов.
К недостаткам такого устройства следует отнести невысокую точность измерений диаметра лазерного пучка (в интервале ±24%); сложность юстировки (необходимо добиться попадания пучка лазерного излучения в центральную часть диафрагмы); длительность измерительного цикла (измерения проводят не менее, чем при пяти различных диаметрах диафрагмы); сложность обработки информации (необходимо проводить аппроксимацию полученных данных); зависимость результатов измерений от изменения интенсивности лазерного излучения.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для измерения диаметра пучка лазерного излучения (А.С. 980509 СССР МКИ H01S3/00 1983г.), содержащее подвижную прямоугольную диафрагму, механизм перемещения диафрагмы, приемник излучения в виде плоскопараллельной пироэлектрической пластины, на одну сторону которой нанесен сплошной электрод, а на противоположную сторону - электрод с прямоугольной перфораодей.
Измерение диаметра пучка осуществляется путем регистрации количества импульсов, поступивших на вход анализатора импульсов. При известном шаге перфорации q, за диаметр лазерного пучка принимают величину, определяемую соотношением
где п - число импульсов, поступивших на вход анализатора импульсов; q - шаг перфорации.
Недостатками этого устройства являются большое количество приемников излучения, снижающих точность измерения диаметра пучка лазерного излучения; невысокая скорость  информации из-за использования в качестве приемника пироэлектрического датчика и невозможность измерения диаметра пучка в фокусе объектива.
Целью изобретения является повышение точности измерений, скорости обработки информации и расширение диапазона измерений.
Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее приемник излучения и механизм перемещения его апертурной части по сечению лазерного пучка, снабжено световодом, один из торцев которого соединен с приемником излучения, а другой установлен в держателе, связанном с механизмом перемещения его апертурной части.
d  n-q,
в предлагаемом устройстве точность измерения пучка лазерного излучения выше, чем в прототипе, так как информация о диаметре пучка поступает непрерывно, а не дискретно. Поэтому в прототипе точность измерения ограничена шагом перфорации, а в предлагаемом устройстве диаметром световода. Поскольку шаг перфорации в 3-5 раз больше диаметра световода, предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измерения.
Использование световода в предлагаемом устройстве позволяет применить фотодиод или иной малоинерционный датчик излучения, что дает возможность увеличить скорость обработки информации, поскольку быстродействие фотодиода на несколько порядков выше, чем у пироэлектрического датчика. Кроме того, возможность использования в предлагаемом устройстве светодиода упрошдет процесс юстировки устройства, так как необходимо юстировать только входную часть световода, что также влияет на скорость обработки информации.
Применение световода позволяет с помощью предлагаемого устройства измерять диаметр пучка в фокусе объектива, так как диаметр световода на порядок меньше по сравнению с диаметром измеряемого пучка. Измерение данного параметра с помошью прототипа невозможно, поскольку размер чувствительной, плошдцки и шаг перфорации соизмерим с характерным размером лазерного пучка в фокусе объектива.
На фигуре изображена функциональная схема устройства для измерения диаметра пучка лазерного излучения.
Устройство содержит световод 1, механизм перемеш.ения 2, приемник сигнала 3, регистратор длительности сигнала 4. Приемная часть световода 1 закреплена в держателе 5, установленном на ме- 4
ханизме перемещения 2, Выходная часть световода 1 закреплена совместно с приемником излучения 3 в корпусе б. Устройство работает следуюпщм образом.
Часть падающего пучка лазерного излучения диаметром D попадает в световод 1 диаметром d. В процессе движения входной части световода 1 с постоянной скоростью, обеспечиваемой механизмом перемещения 2, возмущение регистрируется приемником излучения 3. При поступлении излучения на приемник 3, последний вырабатьтает сигнал положительной или отрицательной полярнссти, который поступает на вход регистратора длительности сигнала 4. Для снижения инерционности приемника излучения в случае применения фотодиода, на него может быть подано смещающее напряжение от блока питания. Если скорость перемещения механизма 2 постоянна и составляет величину V, а время регистрации t, то с учетом диаметра световода d диаметр пучка будет
Авторы
руководитель патентного подразделения
D  V-t - d
А.Н.КРАВЕЦ .- А.С.КРАЙНОВ А.В.ШЩН
Е.П.СЕРКИНА