ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Самовоздействие негауссовых лазерных пучков из "Нелинейная оптика атмосферы Т.6 " Широкий интерес к использованию пучков с начальным профилем интенсивности, отличным от гауссова, возникает в задачах передачи лазерной энергии в атмосфере в связи с возможностью уменьшения нелинейных искажений при изменении амплитудного профиля в начале трассы. Этот интерес обусловлен и тем, что на практике профили пучков мощных лазеров существенно отличаются от гауссовой формы. Так, например, в СОг-лазерах часто используются неустойчивые резонаторы, формирующие пучок с провалом интенсивности и распределением интенсивности без осевой симметрии. Для многомодовых пучков лазеров с устойчивыми резонаторами распределение интенсивности является также негауссовым (моды ТЕМоь ТЕМп и т. д.). Впервые возможность уменьшения нелинейных искажений для гауссова пучка с провалом на оси показана в [6]. В [44] теоретически и экспериментально исследовано самовоздействие гауссова, диафрагмированного гауссова пучка и пучка с равномерным распределением интенсивности. Показано, что пучок с равномерным распределением интенсивности искажается меньше гауссова, но следует учитывать, что при этом он имел начальный радиус в 2 раза больше, чем радиус гауссова пучка (при одинаковой полной мощности). Самовоздействие пучков сложного профиля теоретически изучалось в [15, 16, 19, 25,33,47, 53, 57]. [c.72] Возможен и приближенный подход, дополняющий численные исследования. Рассмотренная в п. 3.1 методика априорных оценок позволяет на основе интегрального критерия качества пучков произвольного профиля (эффективной интенсивности) исследовать влияние начальной формы пучка на степень нелинейных искажений, определить пороги эффектов самовоздействия, проанализировать эффективность использования различных пучков в ближней зоне дифракции и рефракции. Достоинством методики является тот факт, что она указывает на выбор обобщенных координат, с помощью которых удается сравнивать между собой по качеству различные лазерные пучки как внутри одного класса, так и между классами. [c.73] Таким образом, на малых дистанциях относительная эффективная интенсивность зависит от параметра искажений z L и вид этой зависимости одинаков для всех пучков. [c.73] Здесь максимальную эффективную интенсивность на входе в среду имеет гауссов пучок, а минимальную — платообразный. [c.74] 28) и (3.29) следует, что для заданной атмосферной ситуации и фиксированных Р(0), Roi степень нелинейных искажений определяется параметрами m и б, характеризующими профиль пучка в начале трассы. [c.75] К уменьшению нелинейных искажений. Это связано с подфокуси-ровкой интенсивности в центральную часть пучка, вызванной действием тепловой линзы. Наиболее существенный выигрыш дает затенение центральной части гауссова пучка. Для пучков с начальными распределениями интенсивности, близкими к равномерному (т оо), затенение центральной части может не приводить к уменьшению нелинейных искажений. [c.75] Результаты численных экспериментов подтверждают качественные выводы о характере самовоздействия пучков с провалом в центре. На рис. 3.6 показано распределение интенсивности вдоль оси X для кольцевого гауссова пучка с 6 = 0,5, распространяющегося в среде со стационарным ветровым потоком [15]. На дистанции z Lt максимум интенсивности выводится на ось пучка. Это указывает на факт значительного улучшения дифференциального параметра качества (пиковой интенсивности кольцевого пучка) по сравнению со случаем гауссова пучка. [c.75] Таким образом, относительная эффективная интенсивность Ie = IelIeo И параметр нелинейных искажений zjL являются обобщенными переменными, с помощью которых можно сравнивать по качеству лазерные пучки различных классов. [c.78] Вернуться к основной статье