Спектрограф на базе пироэлектрической линейки для длинноволновой области среднего ИК-диапазона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработан компактный ИК-спектрограф на базе линейки пироэлектрических датчиков, действующий в области длины волны 10 мкм, что мотивировано различными задачами, требующими оперативного измерения спектральных характеристик многочастотного излучения в этом спектральном диапазоне. Работа спектрометра протестирована с помощью перестраиваемого по длине волны CO₂-лазера. При фиксированном положении дифракционной решетки спектрометр охватывает интервал длин волн примерно 0.6 мкм (диапазон волновых чисел около 50 см–1) со спектральным разрешением примерно 0.02 мкм (что составляет примерно 0.2 см–1), которое позволяет надежно разделить две соседние линии CO₂-лазера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Ионин

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: kinyaevskiyio@lebedev.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

И. О. Киняевский

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kinyaevskiyio@lebedev.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

А. Ю. Козлов

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: kinyaevskiyio@lebedev.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

Д. В. Синицын

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Email: kinyaevskiyio@lebedev.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

Список литературы

  1. Агишев Р.Р. Лидарный мониторинг атмосферы. Москва: Физматлит, 2009.
  2. Васильев Б.И., Маннун У.М. // Квантовая электроника. 2006. Т. 36(9). С. 801.https://doi.org/10.1070/QE2006v036n09ABEH006577
  3. Борейшо А.С., Коняев М.А., Морозов А.В., Пикулик А.В., Савин А.В., Трилис А.В., Чакчир С.Я., Бойко Н.И., Власов Ю.Н., Никитаев С.П., Рожнов А.В. // Квантовая электроника 2005. Т. 35(12). С. 1167.https://doi.org/10.1070/QE2005v035n12ABEH008962
  4. Щербакова А.В., Анфимов Д.Р. Фуфурин И.Л. и др. // Оптика и спектроскопия. 2021.Т. 129(6). С. 747.https://doi.org/10.21883/OS.2021.06.50986.7k-21
  5. Michaels C.A., Masiello T., Chu P.M.// Applied Spectroscopy. 2009. V. 63(5) P. 538.
  6. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A. et al. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2009. V. 110(9-10). P. 533.https://doi.org/10.1366/000370209788346904
  7. Schliesser A., Picqué N., Hänsch T.W. // Nature Photonics. 2012. V. 6. P. 440.https://doi.org/10.1038/nphoton.2012.142
  8. Ionin A.A., Kinyaevskiy I.O., Kotkov A.A., Sinitsyn D.V., Andreev Y.M. // Applied Spectroscopy. 2022. V. 76(12). P.1504.https://doi.org/10.1177/00037028221119837
  9. Ionin A.A., Kinyaevskiy I.O., Klimachev Y.M., Stepanishchev V.V., Khafizov I.Z. // Journal of Physics: Conference Series. 2017. V. 941(1). P. 012004.https://doi.org/10.1088/1742-6596/941/1/012004
  10. Yakovlev S., Sadovnikov S., Kharchenko O., Kravtsova N. // Atmosphere. 2020. V. 11(1). P. 70.https://doi.org/10.3390/atmos11010070
  11. Ионин А.А., Козлов А.Ю., Селезнев Л.В., Синицын Д.В. // Препринт ФИАН. 2008. №1. С. 1.
  12. Ионин А.А., Козлов А.Ю., Селезнев Л.В., Синицын Д.В., // Квантовая электроника. 2009. Т. 39(3). С. 229.https://doi.org/10.1070/QE2009v039n03ABEH013811
  13. Ionin A.A., Kinyaevskiy I.O., Klimachev Y.M., Kotkov A.A., Kozlov A.Y., Sagitova A.M., Sinitsyn D.V., Rulev O.A., Badikov V.V., Badikov, D.V. // Optics Express. 2019. V. 27(17). P. 24353.https://doi.org/10.1364/OE.27.024353. https://www.heimannsensor.com/pyroelectric-sensors
  14. Andreev Y.M., Budilova O.V., Ionin A.A., Kinyaevskiy I.O., Klimachev Y.M., Kotkov A.A., Kozlov A.Y. // Optics Letters. 2015. V. 40(13). P. 2997.https://doi.org/10.1364/OL.40.002997
  15. Polyanskiy M.N., Pogorelsky I.V., Babzien M., Palmer M.A. // OSA Continuum. 2020. V. 3(3). P. 459.https://doi.org/10.1364/OSAC.381467
  16. Kinyaevskiy I.O., Koribut A.V., Seleznev L.V., Klimachev Y.M., Dunaeva E.E., Ionin A.A. // Optics & Laser Technology. 2024. V. 169. P. 110035.https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110035

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Оптическая схема экспериментов: 1 — лазерная камера, 2 — активный объем, 3 — дифракционная решетка, 4 — выходное зеркало, 5 — пластина из BaF2, 6 — фокусирующее зеркало, 7 — калориметр, 8 — пластина из ZnSe, 9 — плоское зеркало, 10 — линзы из BaF2, 11 — калиброванный спектрометр, 12 — спектрограф.

Скачать (17KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Отпечаток спектра селективного CO₂-лазера на калиброванном спектрометре.

Скачать (17KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Внутреннее устройство спектрографа: спектрографа: а — вид спереди, б — вид сзади, в — оптическая схема; 1 — лазерное излучение; 2 — входная щель; 3, 5 — вогнутые зеркала (К8 + Ag, R = 280 мм); 4 — дифракционная решетка (100 штр/мм); 6 — пироэлектрическая линейка (256 пикселей); L = 140 мм; 7 — механизм управления шириной щели; 8 — выдвижной “прицельный” маркер; 9 — микрометрический механизм управления углом поворота решетки; 10 — плата управления пироэлектрической линейкой.

Скачать (59KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Перестроечная диаграмма CO₂-лазера, измеренная новым спектрографом.

Скачать (17KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектр двухчастотного CO₂-лазера, измеренный новым спектрографом.

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024