Disertacijas kopsavilkums - Aleph Files - Rīgas Tehniskā universitāte

Lāzerstarojuma jaudas mērītāju konstrukcijas ir labi izstrādātas nepārtrauktam starojumamun impulsveida starojumam ar lielu (∼ MHz) impulsu atkārtošanās frekvenci. Sliktāka situācija irmazas (∼ Hz) impulsu atkārtošanās frekvences gadījumā [49]. Eksperimentu gaitā komerciāli bijapieejami tikai kalorimetriskie jaudas mērītāji. Diemžēl, šie jaudas mērītāji ir masīvi, to darbībaipiemīt liela inerce un viĦu jutība nav pietiekami augsta. Tā tas ir, piemēram, minēto eksperimentugadījumā, kad jāregulē pikosekunžu impulsu secība ar atkārtošanās frekvenci f rep =2Hz un jāpētašo impulsu izplatīšanās optiskajās šėiedrās. Tā kā izmantotais pikosekunžu lāzerspektrometrs irsarežăīta sistēma un tā darbināšanai ir nepieciešami precīzi spoguĜu un citu ierīču iestatījumi,nepieciešams zināt to optimālus darbības režīmus. Lai varētu veikt mērījumus, uzdevums bijaizstrādāt un realizēt pikosekunžu impulsu secības vidējās jaudas mērītāju (VJM), kas domātsf rep =0.5-20 Hz diapazonam. VJM jānodrošina šādas funkcijas:1. optimāla parametrisko gaismas ăeneratoru regulēšana un noskaĦošana,2. signālăeneratora ieregulēšana pēc jaudas maksimuma,3. otro harmoniku ăenerācijas optimizēšana,4. pastiprinātāju darbības kontrole,5. eksperimentālo mērījumu kontrole.Vidējās jaudas mērījumi arī uzlabo kopējo mērījumu precizitāti, kad impulsu amplitūdasfluktuē. Modu sinhronizācijas režīmā impulsa ilgums τ imp = 25 ps, bet attālums starp impulsiemcugā τ=10 ns. Brīvās ăenerācijas režīmā cuga nav, bet τ imp ir dažas milisekundes. Kā jau tikaatzīmēts, impulsu rindas atkārtošanās periodu var mainīt, bet mūsu eksperimentos T=0.5 s.VJM principiālā shēma ir dota 3. attēlā. Fotodiodē notiek gaismas enerăijas pārveideelektrisko lādiĦu enerăijā. Elektriskais signāls caur vājinātāju 2 tiek padots uz jūtīgu ierīci 3, kaspārveido gaismas impulsu radītu elektrisko lādiĦu atbilstošā elektriskā spriegumā. Ierīci 3 saucpar pārveidotāju “lādiĦš-spriegums” un tā ir VJM galvenā sastāvdaĜa. Šī pārveidotāja jutība iraptuveni 10 -15 C, bet izejas spriegums sasniedz 500 mV. Atgriezeniskās saites ėēde, kas attēlā navparādīta, nodrošina lineāru sprieguma atkarību no lādiĦa. Pārveidotājā “lādiĦš-spriegums” izejassprieguma maksimālo vērtību detektē galotĦu detektors 4 ar 10 sekunžu laika konstanti. Šo desmitsekunžu laikā sekojošie gaismas impulsi palielina detektora 4 izejas spriegumu, kas sasniedzpiesātinājumu. Šī piesātinājuma sprieguma vērtība arī raksturo 10 sekunžu laikā reăistrētoimpulsu vidējo jaudu. To nolasa ar mikroampērmetru 6.3. att. Pikosekunžu impulsu secības vidējās jaudas mērītāja blokshēma:1-FD-7K tipa fotodiode, 2-regulējams vājinātājs, 3-jutīgs pārveidotājs “lādiĦš-spriegums”, 4-sprieguma galotĦu detektors ar 10s laika konstanti, 5-sprieguma atkārtotājs, 6-mikrompērmetrs.16