Измерение размера пучка с помощью диска модулятора
Камеры и профилометры пучка со сканирующей щелью являются инструментами для определения размера и формы пучка, но эти инструменты не могут обеспечить точное измерение, если размер пучка слишком мал или длина волны выходит за пределы рабочего диапазона.
Модулятор, фотодетектор и осциллограф могут обеспечить приблизительное измерение размера пучка. Когда лезвие вращающегося диска модулятора проходит через пучок, на осциллографе отображается S-образный след.
Приблизительное измерение размера пучка
Когда лезвие проходит под углом θ, время подъема или спада S-образной кривой пропорционально размеру пучка в направлении движения лезвия. Точка на лопасти, расположенная на расстоянии R от центра диска, проходит по дуге (Rθ), которая приблизительно равна размеру пучка в этом направлении.
Лезвие проходит по дуге Rθ через центр пучка и имеет угловую скорость вращения f
Для измерения размера пучка общий отклик детектора и осциллографа должен быть намного быстрее, чем скорость изменения сигнала.
S-образная кривая с растущим краем
Угол (θ = ftr), образуемый пучком, зависит от времени нарастания сигнала и скорости вращения модулятора (f), единицы измерения – Гц или обороты/с. Длина дуги (Rθ = R·πftr) через пучок может быть рассчитана с использованием этого угла. Для небольшого пучка гауссовой формы первое приближение диаметра пучка 1/e2 (D),
формула включает коэффициент 1.56, который учитывает, что часть пучка, измеренная между точками интенсивности 10% и 90%, меньше диаметра пучка 1/e2.
Время нарастания (tr) сигнала интенсивности измеряется между точками 10% и 90%
