Файл: Зубов В.А. Методы измерения характеристик лазерного излучения.pdf

Здесь Т — время регистрации, т — сдвиг фаз между двумя волнами. В эксперименте обычно выполняется

Пусть исследуемое излучение имеет вид одиночного импульса, имеющего максимум при t0. Обозначим

Ряс. 40. Измерение временных характеристик излучения на основе метода генерации второй гармоники при отражении.

время 2tBm.

Таким образом, измерение интенсивности излучения второй гармоники в рассматриваемой схеме в зависимости от сдвига фаз волн позволяет определить длительность импульса.

Некоторая разновидность рассмотренного метода ил­ люстрируется рис. 40 [156]. Поляризованное излучение делительной пластинкой D делится на два пучка, в один из которых вводится пластинка 77в0О, поворачивающая плоскость поляризации на 90°. После прохождения

139

вместе полупрозрачной пластинкой П и направляются на кристалл арсенида галлия. На рисунке показаны при­ нятые направления осей х, у , z, с тем чтобы было удобнее различать направление электрических векторов световой волны. Свет, отраженный от кристалла, пропускается через поляризатор Пол и фильтр Ф, выделяющий излуче­ ние, образующееся на частоте второй гармоники. Подроб­ ного анализа проводить не будем, поскольку он аналоги­ чен предыдущему. Рассмотрим величину нелинейной поля­

только компоненты, имеющие все три индекса различные. Эти три компоненты описывают поляризацию среды, направленную соответственно по осям х, у, z:

ческой напряженности по оси у. Поляризатор устанавли­

140

В соответствии с этим излучение в направлении наблюде­ ния на частоте 2ш будет содержать составляющие Е2ш и E fa,

из которых Е^шне пропускается поляризатором. Регистри­

руется интенсивность

т

I ~ Y \Е2АЕІшТdt.

о

Таким образом, если исследуемое излучение состоит из одиночного импульса, излучение на частоте второй гармоники регистрируется лишь тогда, когда задержка т меньше £„„„, что находится в полном соответствии со слу­ чаем, рассмотренным ранее. Регистрируется, как и в пре­ дыдущем случае, величина

т

о

Метод, основанный на двух- и многоквантовом погло­ щении с последующей люминесценцией. Метод измере­ ний, основанный на процессе двухквантового поглощения и последующей люминесценции, предложен в 1967 г. [157]. Измерительное устройство представляет собой кювету с красителем, в котором возможен процесс двухкванто­ вого поглощения. Исследуемое излучение делится на две

141

части и с противоположных сторон пускается в кювету. В кювете действуют прямая и обратная волны:

В этом случае взаимодействие происходит в большой области (по длине), поэтому существенна зависимость от координаты. Процесс двухквантового поглощения опре­ деляется четвертой степенью напряженности поля свето­ вой волны. Последующая люминесценция позволяет путем фотографирования кюветы сбоку зарегистрировать вели­ чину, пропорциональную поглощенной энергии. При реги­ страции происходит усреднение по координате и по вре­ мени в интервале, определяемом пространственным раз­ решением регистрирующей фотографической аппаратуры и полным временем действия излучения, если время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт, доста­

где а2 — коэффициент двухквантового поглощения, т]2 — выход люминесценции для этого процесса.

В литературе имеются сообщения об использовании трехфотоиного поглощения с последующей люминесцен­

выход люминесценции. Обсуждается использование че­ тырехквантового и мпогоквантового поглощения с после­ дующей люминесценцией [159]. В этих вариантах реги­ стрируются величины

142