175784. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés pikoszekundumok időtartamának mérésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÄLMÄNY 157784 JpÉ Bejelentés napja: 1977. VI. 27. (MA—2887) Nemzetközi osztályozás: G 04 F 13/02 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1980. IV. 28. G 01 R 29/00 HIVATAL Megjelent: 1981. IV. 30. Feltalálók : Szabadalmas : Guzaljan R. N„ fizikus, Jereván, Szovjetunió Örmény Tudományos Akadémia Corrádi Gábor, fizikus, Budapest Fizikai Kutató Intézete, Jereván, Janszky József, fizikus, Budapest Szovjetunió Horváth Zoltán, fizikus, Budapest MTA Természettudományi Kutatólaboratóriumai, Budapest, MTA Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás és berendezés pikoszekundumos fényimpulzusok időtartamának mérésére 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés pikoszekundumos fényimpulzusok időtartamának mérésére, mely alkalmas a modelocking lézerek által kibocsátott fényimpulzusok időtartamának és ezen keresztül — egy kaloriméterrel kombinálva — teljesítményének (fényintenzitásának) kellő pontosságú meghatározására. A lézertechnika rohamos fejlődése során a kb. 10 évvel ezelőtt felfedezett módusszinkronizációs lézerek ma már elterjedten használatosak mind a laboratóriumokban, mind a gyakorlati életben. Minden felhasználót érdekel természetszerűen a készülék által előállított fényimpulzusok fényintenzitása. A modelockíng lézerek által kibocsátott fényjelek időtartama azonban a pikoszekundumos nagyságrendbe (10 12 sec) esik. Közismert, hogy mai elektronikus készülékeink, pl. az oszcilloszkópok ilyen időtartamú felbontásra képtelenek. Egyes speciális esetekben ún. szempling oszcilloszkópokkal meg lehet mérni a fényimpulzusok időtartamát, ez azonban azt követeli, hogy az egymás után következő fényimpulzusok alakja, amplitúdója, időtartama tökéletesen megegyezzen. Ezt a feltételt a módusszinkronizációs lézerek nagy része nem teljesíti. Mivel a lézerintenzitás megbecslése ebben az időtartam tartományban csak úgy lehetséges, hogy megmérjük a fényimpulzus energiáját és időtartamát, ezért a pikoszekundumos tartományban történő időtartam-mérés központi kérdés. Az ultrarövid időtartamú impulzusok hosszának mérésére számos nem-elektronikus módszert fejlesztettek 2 ki, melyek leírása a Procedings of the IEEE, Vol. 62, No. 3, March 1974 irodalomban találhatók meg. Ezen módszerek közül két, a gyakorlatban is elterjedt eljárást említünk meg, melyek közül az első pontosságával, a második pedig viszonylag alacsony árával vívta ki azt a jogot, hogy széles körben alkalmazzák. Az ún. streak kamerás eljárásnál a mérés pontossága elérheti a 0,1 psec-ot is. A hihetetlenül magas elektronikus és optikai követelményekkel rendelkező készülék ára 20 000 $ nagyságrendjébe esik, ami kb. megegyezik az ugyanezen fényimpulzusokat előállító lézer árával. Tekintettel arra, hogy csak egy kiegészítő berendezésről van szó, ez a magas ár nagyon akadályozza a rendszer és eljárás elterjedését. A másik említett ún. kétfotonos fluoreszcencia módszer lényegesen egyszerűbb, mint az előző, azonban pontossága éppen csak eléri a kielégítő szintet. Ezen módszer elterjedését a pontatlanságán kívül a mindig tönkremenő, ezért folyamatos cserét igénylő, speciálisan kevert szerves festékoldat jelenléte is akadályozza. A találmánnyal célunk olyan eljárás és berendezés kialakítása, amely ilyen kezelést igénylő festékoldatot nem tartalmaz, megfelelő pontosságú, ugyanakkor árban nem a streak kamerák, hanem a kétfotonos fluoeszcencia módszer nagyságrendjébe esik, és kis kiegészítéssel elektronikusan digitális információk kijelzésére is alkalmas, azaz számszerűen is megjelenítheti a fényimpulzus időtartamának értékét. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően olyan eljárás és berendezés kialakításában jelöl-5 10 15 20 25 30 175784
