DE2949564C2

DE2949564C2 - Einrichtung zur Messung der Strahlungsleistung von leisuntgsmodulierten optischen Sendern, insbesondere von Lasern

Info

Publication number: DE2949564C2
Application number: DE19792949564
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 8012 Ottobrunn Busse
Original assignee: Individual
Current assignee: BUSSE, GERHARD, DR., 8029 SAUERLACH, DE
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE2949564B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der älteren Anmeldung P 29 08 157.0-52 ist eine Einrichtung zum Messen der Strahlungsleistung von leistungsmodulierten Sendern, insbesondere von Lasern, beschrieben, die einen optoakustischen Wandler aufweist, dessen im Strahlengang liegende Komponenten für die zu messende Strahlung praktisch völlig durchlässig oder spiegelnd sind. Dabei ist der optoakustische Wandler so ausgebildet, daß er die verbleibende geringe Strahlungsabsorption in diesen Komponenten in eine Gasdruckmodulation umsetzt. Die hierfür erforderliche nach außen abgeschlossene gasdichte Zelle bedeutet einen nicht unerheblichen baulichen Aufwand. Außerdem muß das zur Messung der Gasdruckmodulationen vorgesehene Mikrophon zur Berücksichtigung seines Frequenzgangs einer Eichung unterzogen werden.

Bei der in der US-PS 40 19 381 beschriebenen Meßanordnung zur Leistungsmessung von Lasern ist auf einer optischen Komponente des Lasers in unmittelbarer Nähe des sie durchsetzenden Strahles ein Temperaturfühler, z. B. ein Thermoelement, angebracht, dessen lokales Meßsignal ein Maß für die Strahlungsleistung ist Diese Anordnung ist sehr justierempfindlich, weil schon geringe seitliche Relativverschiebungen des Laserstrahls bezüglich der Komponente eine Temperaturänderung des Fühlers auch bei unveränderter Laserleistung bewirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Einrichtung nach der älteren Anmeldung P 29 08 157.0-52 zu verbessern und zu vereinfachen. Dies geschieht erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Diese beruhen auf der Erkenntnis, daß es zur meßtechnischen Erfassung der durch die Strahlungsmodulation bedingten Temperaturmodulation der im Strahlengang liegenden durchlässigen oder spiegelnden Körper nicht deren Ausbildung als Komponenten eines optiakustischen Wandlers mit einer gasgefüllten Zelle bedarf, sondern daß als Meßgröße unmittelbar die temperaturmodulationsbedingten Verformungs- oder Spannungsänderungen des durchlässigen oder spiegelnden Körpers dienen können.

In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausbildungen der Meßeinrichtung angegeben.

Im folgenden sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung des Meßfühlers an einem im Strahlengang befindlichen Fenster,

F i g. 2 die Anordnung eines Meßfühlers an einem Spiegel,

F i g. 3 eine spannungsoptische Meßeinrichtung.

Gemäß der F i g. 1 ist ein vom Strahl S eines Lasers durchsetztes Fenster 1, z. B. ein Brewster-Fenster, in seinem nicht bestrahlten Oberflächenbereich mit einem Meßelement, z. B. einem Dehnungsmeßstreifen oder einem piezoelektrischen Fühler 2, fest verbunden. Die durch die Strahlungsmodulation bewirkten sehr geringen periodischen Änderungen der Temperaturverteilung im Fenster reichen aus, um meßbare Wechselspannungssignale in dem Meßelement zu bewirken.

Eine in ihrer Funktion vergleichbare Anordnung zeigt die F i g. 2 bei einem Spiegel 3, dessen Meßelement 2 ebenfalls als Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrischer Fühler ausgebildet sein kann.
Die in der F i g. 3 dargestellte spannungsoptische Meßeinrichtung besteht aus zwei gekreuzten Polarisatoren 4 und 5 und einer Photozelle 6. Der von einem Laserstrahl S durchsetzte Bereich des Fensters I liegt zwischen den Polarisatoren 4 und 5. Die periodischen Temperaturänderungen im Fenster 1, entsprechend der Strahlungsleistungsmodulation, bewirken periodische Spannungsänderungen in dem Fenster, die von der Photozelle 6 als Helligkeitsmodulation eines die Polarisatoren durchquerenden Meßstrahls M registriert werden.

Ebenso wie in der älteren Anmeldung zu der F i g. 3 beschrieben, kann auch die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Konstanthaltung der Strahlungsleistung einer Strahlungsquelle, insbesondere eines Lasers, herangezogen werden.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß sie keine wesentlichen Einbauten in den Sender erfordert, sondern dessen ohnehin vorhandene Komponenten unmittelbar als Meßobjekte dienen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Messung der Strahlungsleistung von leistungsmodulierten optischen Sendern, insbesondere von Lasern, mit

a) einem im Strahlengang angeordneten, für die zu messende Strahlung im wesentlichen völlig durchlässigen oder spiegelnden optischen Element, sowie

b) einem Aufnehmer zur Erfassung von durch Strahlungsabsorption hervorgerufenen Zustandsänderungen des optischen Elements,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) der Aufnehmer aus einer auf Verformungen oder Verspannungen des optischen Elements (1) direkt ansprechenden Meßeinrichtung besteht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein fest mit der Oberfläche des optischen Elements (1) verbundenes Dehnungselement (2), z.B. einen Dehnungsmeßstreifen, aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen fest mit dem optischen Element (1) verbundenen piezoelektrischen Fühler (2) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein Interferometer oder ein Polarimeter ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (1) von einem Bestandteil des Senders, wie z. B. einem Fenster, einem Spiegel oder einer Linse, gebildet wird.