Трап-детектор

1. Трап-детектор, що складається із фотодіода і дзеркала, встановленого для 3 світловодом, край якого, що випромінює, розташований у фокусі еліпсоїда обертання. Відмітні ознаки запропонованого пристрою дозволяють розширити функціональні можливості трап-детектора і підвищити точність вимірювання. Запропонований трап-детектор зображений на фіг.1, де позначено: 1 - фотодіод, 2 - еліпсне дзеркало, 3 - промінь джерела випромінювання, потужність якого виміряється, F1, F2 - фокуси еліпсоїда обертання, а - велика піввісь еліпсоїда обертання, b - мала піввісь еліпсоїда обертання. На фіг.2 показаний трап-детектор, що містить світловод - 4, за допомогою якого уводиться випромінювання в детектор. Фотодіод 1 розташовується на відстані а (половині великої вісі еліпсоїда) від дзеркала 2, виконаного у виді симетричної щодо великої вісі частини еліпсоїда обертання. Винахід ґрунтується на властивості дзеркальної зліпсної поверхні відбивати будь-який промінь, що пройшов через один із фокусів у напрямку, при якому він обов'язково пройде через другий фокус (F2), а відбившись другий раз від еліпсної поверхні, промінь знову пройде через фокус F1 і т.д., щораз притискаючись до великої вісі еліпсоїда обертання. Шляхом простих геометричних побудов легко переконатися, що система, що складається із еліпсного дзеркала і плоского, встановленого в центрі еліпсоїда перпендикулярно великій вісі, працює аналогічним образом [5]. Таким чином, будь-який промінь, введений у трап-детектор через один із фокусів, залишається в ньому, не маючи можливості виходу з нього. Працює трап-детектор у такий спосіб. Промінь 3 від випромінювача спрямовується через фокус F1 на еліпсне дзеркало 2. Відбившись від дзеркала 2, промінь буде поширюватися в напрямку фокуса F2 і попаде на фотодіод 1, де виміряється потужність випромінювання. Частина випромінювання відбивається від поверхні фотодіода в напрямку фокуса F1 і, відбившись від еліпсного дзеркала 2, знову попадає на фотодіод 1 і т.д., щораз наближаючись до великої вісі еліпсоїда. При цьому немає відбитого із трапдетектора випромінювання. Для уведення випромінювання в трап-детектор необхідно користатися оптикою (об'єктив, лінза), фокусуя випромінювання, що вводиться, у фокус F1. Кут, під яким уводиться випромінювання у трапдетектор (між великою віссю еліпсоїда і напрямком променя, що вводиться ), може бути довільним. Чим менше величина цього кута, тим швидше перевідбиваний у детекторі промінь наближається до великої вісі і навпаки. Випромінювання в трапдетектор може вводитися за допомогою світловода 4 (фіг.2). При цьому світловод установлюється таким чином, щоб випромінюючий кінець його розміщався у фокусі еліпсоїда обертання. Вплив світловода на результати вимірювання буде мінімальним внаслідок малості його розміру (діаметр скловолокна звичайно ~ 0,08мм). Випромінювання у трап-детектор може вводитися одночасно від декількох джерел. Така 81355 4 конфігурація надзвичайно зручна при передачі спектрорадіометричних величин і при проведенні звірень декількох джерел випромінювань, що підключаються до детектора одночасно і знаходяться в однакових умовах для вимірювань. Запропонована конструкція трап-детектора дозволяє робити вимірювання потужності некогерентних джерел випромінювання із широкою діаграмою спрямованості, тому що в даній конструкції відбувається звуження діаграми при кожному наступному відбитті від фотодіода. Використання трап-детектора дозволяє підвищити точність вимірювань. Це робить привабливим і перспективним використання трапдетектора запропонованої конфігурації при проведенні прецизійних спектрорадіометричних вимірювань лазерного і некогерентного випромінювань у безперервному та імпульсному режимах. Джерела інформації 1. Varpula Т., Liedguest L., Landvigsen H., Regh H., de Vreede V. //Metrologia. - 1991. -28. -P.349352. 2. H.B. Гур'єв, А.Д. Купко, Л.А. Назаренко //Український метрологічний журнал. - 2002. - Вин. 1. - С.40-44. 3. J.M. Palmer // Metrologia. - 1993. - 30. - Р.323333. 4. U.S. Letters Patent 5, 084, 621, 1992, assigned to Cincinnati Electronics. 5. A.C. Литвиненко, О.В. Прусихин //Український метрологічний журнал. - 2000. - Вип. 2. - С.48-50.