Источники лазерное излучение

Если источник лазерного излучения расположить в одном фокусе эллипса, а голографическую фотопленку в другом его фокусе, то при перемещении объекта по эллипсу даже при длительной экспозиции никаких интерференционных полос на голографическом изображении не возникает. [c.242]

Источники лазерного излучения. [c.31]

Светолучевая (лазерная) обработка основана иа тепловом воздействии светового луча высокой энергии иа поверхность обрабатываемой заготовки. Источником светового излучения служит лазер — [c.413]

В последнее время световое давление снова привлекло внимание исследователей. Для экспериментов в этой области оказались весьма удобными некоторые свойства лазеров, а именно монохроматичность излучения и эквивалентность лазера точечному источнику света. Лазерное излучение может быть сфокусировано с высокой точностью . При использовании хороших оптических систем (см. 6.8) можно сфокусировать лазерное излучение в пятно с радиусом того же порядка величины, что и длина волны генерации. Простые оценки показывают, что если в фокусе лазерного излучения мощностью 1 Вт (такая большая мощность легко реализуется, например, в аргоновом лазере, генерирующем в зеленой области спектра) оказывается малая частица с массой 10 г, полностью отражающая излучение, то под действием светового давления она должна получить ускорение, в миллион раз превышающее ускорение свободного падения. [c.111]

В гл. 6 подробно рассмотрена пространственная когерентность лазера, определяющая его эквивалентность точечному источнику, и указаны особенности фокусировки лазерного излучения. [c.111]

При освещении кюветы сфокусированным излучением аргонового лазера хорошо наблюдается движение конвекционных потоков частиц, находящихся вне фокуса (рассмотрение действующих в таких условиях сил см. в УФН, 110, 1973). В течение нескольких секунд, а иногда и минут можно наблюдать яркое свечение рассеянного на взвешенной частице лазерного излучения (рис. 2.27). Следует заметить, что в этом эффектном опыте проявляются особенности лазерного излучения, которое можно сфокусировать в пятно диаметра л и создать условия, позволяющие освободиться от вторичных эффектов, которые при использовании тепловых источников во много раз превышают исследуемое явление. [c.112]

Полезными свойствами обладают голографические системы определенного рода, в которых каждая точка предмета порождает на голограмме элементарную решетку Рэлея. Один из способов осуществления таких голограмм иллюстрируется схемой, изображенной на рис. 11.10. Плоский прозрачный объект, показанный пунктиром, просвечивается параллельным пучком лазерного излучения часть того же пучка фокусируется линзой А на малое отверстие О, которое служит источником опорной сферической волны. Схема обеспечивает, очевидно, когерентность опорной волны и волн, идущих от предмета. [c.254]

В 1972 г. значение скорости света было определено на основе независимых измерений длины волны и частоты света. В качестве источника был выбран, по ряду причин, гелий-неоновый лазер, генерирующий излучение с длиной волны 3,39 мкм. Длина волны этого излучения измерялась с помощью интерферометрического сравнения с эталоном длины, т. е. с длиной волны оранжевого излучения криптона (см. 31). Методами нелинейной оптики (генерации излучения с суммарными и разностными гармониками, см. 236) частоту лазерного излучения удалось сравнить с эталоном времени ). Таким образом было получено значение скорости света [c.426]

Для проведения голографических процессов требуется источник когерентного излучения. В настоящее время наибольшую степень когерентности имеют колебания, генерируемые лазерами. Именно после изобретения лазера, когда открылась возможность систематического использования свойств лазерного излучения (его высокой интенсивности, монохроматичности и направленности), голография стала широко применяться на практике. [c.35]

Основными свойствами лазерного излучения, отличающими его от излучения других источников света, являются [c.895]

При анализе термических процессов тепловой источник на поверхности рассматривают [162-164] в виде сосредоточенного в бесконечно малом пятне - точке. Это предположение, согласно теории распространения теплоты сосредоточенных источников [164], позволяет определять температурные поля в зонах, удаленных от источника на расстояния, превышающие в 3-5 раз диаметр пятна лазерного излучения. Для достоверного описания распространения теплоты необходимо знать распределение плотности мощности в пятне лазерного излучения. [c.255]

В общем случае распределение плотности мощности является гауссовым. Плотность мощности соответствующего теплового источника в пятне лазерного излучения определяется так [c.256]

Температурные зависимости при использовании непрерывного лазерного излучения для термообработки более сложны. В этом случае обычно рассматривается движущийся вдоль оси X со скоростью V тепловой источник, действующий на поверхность полу-бесконечного тела. Если пренебречь потерями тепла с поверхности, то температура поверхности в точке с координатами х, у, г в стацио- [c.10]

Формулы для определения размеров ЗТВ приближенные, так как при их выведении не учитывалась плотность мощности лазерного излучения и максимальная температура в центре фокального пятна. Более точные результаты можно получить, используя зависимость для быстродвижущегося теплового источника [c.69]

Различия в закономерностях изменения коэффициента линейного расширения исключают применение обычных видов термообработки, основанных на резком изменении температур (например, закалки) для повышения твердости и контактной прочности наплавленного материала. Поэтому в качестве источника импульсного локального термического воздействия на наплавленный материал с целью его упрочнения целесообразно применять лазерное излучение. [c.106]

В последнее время для упрочнения начали использовать электроннолучевые установки. Себестоимость электроннолучевого и лазерного способов упрочнения с применением лазеров мощностью до 5 кВт одинакова [80], однако лазерный луч по сравнению с электронным имеет ряд преимуществ не требует создания вакуума в зоне обработки, вследствие чего, излучение можно передавать на большие расстояния не искажается магнитными полями может быть транспортирован при помощи простых оптических систем не служит источником рентгеновского излучения. [c.113]

Разрешающая способность сканирующей системы зависит от числа разложений линий сканирования на отдельные элементарные пятна. Если с помощью оптической системы удается сформировать пятно диаметром D, перемещающееся вдоль линии сканирования длиной I, то число разложений составит N = IID. Чем выше это число, тем лучшим разрешением обладает сканирующая система в целом. Отсюда следует, что для повышения разрешающей способности в пределах заданного угла сканирования необходимо формировать лазерное излучение в пятно малого размера. При наличии лазерного источника размер этого пятна может быть соизмерим с длиной волны излучения и составлять (6- 8) . [c.79]

Исследования воздействия лазерного излучения на различные материалы [37, 78, 177 ] определили необходимые плотности мощности для отдельных видов технологических операций. При плотностях мощности приблизительно до 10 Вт/см происходит интенсивный локальный разогрев материала, с которым связаны технологические операции сварки и термообработки, и при этом не происходит разрушения обрабатываемого материала. Интенсивность нагрева зависит от соотношения глубины проникновения излучения в материал б и толщины прогретого путем теплопроводности слоя V kt, где k — температуропроводность материала t—-длительность воздействия лазерного излучения. Для металлов, где 6 Ykt, источник тепла всегда можно считать поверхностным. При обработке неметаллических материалов это условие не выполняется. [c.108]

Для выяснения механизма разрушения тонких листов некоторых металлов была проведена серия экспериментов [125] по определению времени предварительного нагревания металла до начала разрушения, времени образования сквозного отверстия (при неподвижном источнике) в слое металла, изменения отражательной способности в процессе воздействия лазерным излучением и температуры в зоне облучения и на некотором расстоянии от нее. Измерения проводились в широком диапазоне плотностей потоков для фольги и тонких листов титана, тантала, ниобия, нихрома, ковара и электротехнической стали. Облучение осуществлялось либо на воздухе, либо при поддуве кислорода или гелия. [c.117]

Применение лазеров в спектральном анализе существенно расширило возможности данного метода его чувствительность повысилась на три-четыре порядка по сравнению с использованием обычных источников света. Спектральные методы анализа, основанные на взаимодействии лазерного излучения с исследуемыми газообразными, жидкими или твердыми веществами с последующей обработкой спектров флуоресценции, позволяют производить количественные измерения. [c.178]

Применение лазеров в качестве источника света для структурного анализа материалов позволяет получить световое пятно (световой зонд) малого диаметра, соизмеримого с длиной волны излучения лазера, и тем самым исследовать весьма малые участки и тонкие структуры. Кроме того, большая спектральная плотность лазерного излучения дает возможность существенно увеличить чувствительность приборов и работать на различных длинах волн, в том числе и в средней части ИК диапазона, где обычные источники света не могут быть применимы из-за слабой интенсивности. [c.179]

Высокая спектральная плотность лазерного излучения характеризуется не только большим количеством энергии, передаваемой посредством пространственно узкого луча, но также очень узкой полосой частот, в пределах которой концентрируется излучение. В спектроскопии, основанной на анализе спектров флуоресценции, интенсивность последней зависит от спектральной плотности поглощенного излучения. В табл. 30 приведены характеристики излучения некоторых типов лазеров и обычных источников света. Маломощный Не—Ме-лазер имеет спектральную плотность излучения почти на четыре порядка выше, чем наиболее интенсивные некогерентные источники света. [c.217]

В некоторых спектральных исследованиях наличие высокой степени когерентности источника играет решающую роль, и такие явления, как гетеродинное биение, вынужденное комбинационное рассеяние, радиационное эхо и др., не могут быть наблюдены при обычном некогерентном источнике света, даже если он имеет высокую спектральную плотность, сравнимую с лазерным излучением. [c.218]

В случаях большой интенсивности лазерного излучения, особенно при импульсном режиме работы лазера, имеют место явления двухфотонного поглощения, состоящие в том, что молекула одновременно поглощает два фотона и переходит в энергетическое состояние, энергия которого равна сумме энергий двух падающих фотонов. Исследование спектров флуоресценции и поглощения подобных систем открывает новые возможности, которые были исключены при использовании обычного источника света. Так, если систему атомов или молекул освещать двумя лазерами, обеспечивающими излучения на частотах Vj и Vg, направленные навстречу друг другу, а частицы при этом перемещаются со скоростью v вдоль линии распространения лучей, то будут наблюдаться новые волны, одна с частотой Va (1 — v ) и другая с частотой (1 + vie). При достаточно высоких интенсивностях лазерных лучей двухфотонное поглощение приведет систему в состояние с энергией /г (vj + Vg) -+ ft (vj — v ) vie. Видно, что доплеровское уширение имеет [c.221]

Уникальные свойства лазерного излучения — высокая монохроматичность, пространственная и временная когерентность, направленность и интенсивность — делают лазер идеальным источником для широкого использования в метрологии, в сильной степени определяющей состояние и развитие промышленности. [c.228]

Лазерный высотомер-дальномер. Прибор предназначен для измерения малых высот с использованием лазерного импульсного источника ИК-излучения и может находить различные применения, в частности для определения высоты при посадке пассажирских самолетов, фиксации высоты спускаемых на парашюте аппаратов, для обеспечения безопасного движения автомашин, следующих с большой скоростью, регистрации наличия препятствий на определенном расстоянии. Базовый метод фиксации высоты или расстояния позволяет регистрировать с помощью звуковых сигналов или индикаторной лампочки определенное расстояние до предмета. [c.319]

Авторами работы [19] предложено устройство для контроля угла перекоса моста крана (рис.50,л), включающее источник лазерного излучения /, установленный на специальном столике с зажимами, которыми он 1фепится к рельсу горизонтальную шкалу 2 с миллиметровыми делениями, установленную над трубкой лазера перпендикулярно к рельсу, причем нулевой штрих шкалы расположен в одной вертикальной плоскости с лазерным лучом два плоских зеркала 3 и 4, размещенных на горизонтальном столике под углом 45 друг относигельно друга шкалу 5, которая крепится на противоположном рельсе подкрановых путей. [c.110]

Если в описанной дифференциальной схеме источник лазерного излучения и фотоприемник поменять местами, получается так называемая инверсная дифференциальная схема. Пример такой схемы иредставлен на рис. 165, д, а соответствующая ей геометрия световых пучков — на рис. 166, б. В этой схеме в исследуемую область направляется один лазерный луч. Два пространственно разделенных световых пучка, рассеянных движущимися частицами, выделяются диафрагмами и направляются в интерферометр, где интерферируют на светочувствительной поверхности фотоприемника, [c.286]

Распространение лазерного излучения в средах с дискретными центрами теплопереноса в среду сопровождается акустогидроди-намическими явлениями, вызываюш,ими стохастизацию среды и соответственно процессы нелинейного светорассеяния и самофокусировки пучка [30, 32]. С другой стороны, лазерная генерация акустического излучения может представлять самостоятельный интерес в приложении к проблеме зондирования. Действительно, оптико-акустические эффекты несут информацию как об источнике лазерного излучения, так и о поглощающей излучение газовой и дисперсной среде. Кроме того, искусственно созданный лазерным лучом выносной источник звуковой энергии может быть использован в традиционных, схемах акустического зондирования, например, таких, как излучатель — приемник для определения спектрально-акустических и метеорологических характеристик нижнего километрового слоя атмосферы. [c.200]

В Осно"Ы1ых направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года подчеркивалась необходимость использования лазерных и других высокоэффективных методов обработки металлов и материалов с целью существенного улучшения их свойств. В связи с этим нужны специалисты, способные разрабатывать, эксплуатировать и совершенствовать источники лазерного излучения. Решение этих задач требует дальнейшего совершенствования подготовки и повышения квалификации научных и научно-педагогических кадров. [c.3]

Рис. 6.31. Общая схема многоканальной телекоммуникационной системы, Ь — источник лазерного излучения, Р — коллиматор лазерного излучения, М— модан, О — фурье-каскад, В — матрица модуляторов, Р — идеальный линзоподобный волновод, Е — оптический сумматор пучков

В зарубежных источниках отмечается, что для организации лазерного помехового излучения необходима аппаратура, обеспечивающая как минимум решение двух задач анализ параметров ОЭП противника (прием излучения от ОЭП) и создание излучения в направлении ОЭП. В работе 73] рассмотрены три варианта оптической системы (рис. 3.9), обеспечивающие одновременно прием излучения определенной длины волны или определенного оптического диапазона и создание помехового лазерного излучения в направлении к источнику принятого излучения. Каждая система содержит основное зеркало (1), два контррефлектора (2 и 5), приемник излучения 4) и источник лазерного излучения (5). [c.71]

Поверхностная закалка при нагреве лазером. Лазеры — это генераторы света (квантовые генераторы оптического диапазона). В основу их работы положено усиление электромагнитных колебаний при помощи индукцированного излучения атомов (молекул). Лазерное излучение монохроматично, распространяется очень узким пучком и характеризуется чрезвычайно высокой концентрацией энергии. Для промышленных целей применяют лазеры, у которых в качестве активных тел, т. е. источников генерируемого излучения, служат 1) твердые тела (твердотельные лазеры) рубины, иттрий-алюминиевые гранаты (ИАГ) и стекла, активированные неодимом [c.225]

Проблема получения когерентных пучков в оптике. Лазерное излучение обладает высокой когерентностью. Убедиться в этом можно, если проделать так называемый опыт Oнгa с лазерным излучением. Для этого пропустим пзлученпе лазера через два отверстия на выходном торце лазера и направим его на экран, расположенный на определенном расстоянии от источника. Как показывает опыт, на экране наблюдается четкая устойчивая во времени интерференционияя картина (рис. 4,8), что свидетельствует [c.80]

В заключение еще раз отметим высокую степень временной и простра гственной когерентности лазерных излучений. Это подтверждается в опытах с лазерными источниками, когда четкая интерференционная картина наблюдается при наложении лучей, исходящих из пространственно разделенных точек источника, создающих раз-)юсть хода в несколько десятков метров. [c.92]

Высокая монохроматичность, остронаправленность и большая мощность лазерного излучения делают их ценным источником света для ведения научно-исследовательских работ. [c.388]

Точность измерения скорости света определяется в этом случае, во-первых, тем, насколько стабилен данный источник, и, во-вторых, тем, с какой точностью удается измерить частоту и длину волны излучения. Источниками электромагнитного излучения, наиболее удовлетворяющими этим требованиям, являются лазеры. Измерение длины В0Л1ГЫ , основанное на явлении интерференции света, производится с ошибкой, не превышающей величину порядка 10 , Измерение частоты излучения основано на технике нелинейного преобразования частоты. Используемый прибор (например, полупроводниковый диод), приняв синусоидальное колебание некоторой частоты, дает на выходе колебания более высокой частоты — удвоенной, утроенной и т. д. Этот метод с помощью нелинейного элемента излучс1П1Я кратной частоты позволяет измерять частоту излучения лазера и сравнивать его с частотами, измеренным прежде. Согласно результатам изме-рени , в1> пол 1ен ЫМ этим методом в 1972 г., скорость света в вакууме равна (299792456,2 1,1) м/с. Новые методы разработки нелинейных фотодиодов, испо.и.зусмых для смещения частот светового диапазона спектра, позволят в будущем увеличить точность лазерных измерений скорости света. [c.418]

За последние годы существенно развилась физика лазеров, включающая в себя как создание новых типов лазеров, так и использование их для решения различных научных и практических задач. Указанные вьппе свойства лазерного излучения (в первую очередь монохроматичность и направленность) определяют возможность применения этих новых источников света для передачи сигналов, взаимодейстьши света с веществом и других актуальнГ)1х задач. [c.35]

Следовательно, не исключается возможность наблюдения интерференции от двух источников света, но требуется, чтобы фазы излучаемых ими волн были скоррелированы [т.е. соблюдено условие (5.5)]. Излучение лазера наиболее близко к монохроматической волне, и во многих случаях можно считать разность фаз двух лазерных волн практически постоянной. Поэтому обычно наиболее простым оказывается наблюдение интерференции света при использовании лазерного излучения. [c.178]

Следует иметь в виду, что все проведенные расчеты и построения дифракционных картин справедливы лишь для источника со сферическим волновым фронтом с равномерным распределением энергии по фронту (дифракция Френеля). Если источник достаточно мал, т.е. может считаться точечным, то результаты эксперимента близки к расчетным данным. Но при ипменении условий опыта согласие с рассмотренной теорией уже не наблюдается. Так, например, на рис. 6.12 приведена копия оригинальной фотог рафии, полученной при дифракции лазерного излучения на крае экрана. В этом случае наблюдается очень четкая дифракционная картина, но отношение интенсивностей максимумов и минимумов существенно отличается от распределения, приведенного на рис. 6.11, так как для лазерного излучения распределение энергии по сферическому волновому фронту нельзя считать равномерным. [c.267]

В эксперименте интерферометр освещался светом неон-гелиевого лазера, излучающего одну частоту. Это позволило удалить подвижное зеркало М2 на несколько метров и продемонстрировать возможность наблюдения интерференции при столь большой разности хода, так как длина когерентности для лазерного излучения значительно больше Lkq,- 3 30 см, характерной для обычных источников света. Но очевидно, что если зеркало М2 будет передвигаться на расстояние, меньшее 1-ког ( о близко к нулю — световые пути внутри интерферометра примерно равны, Д/ изменяется в пределах нескольких сантиметров), то анало гичная интерференционная картина будет наблюдаться при освещении интерферометра светом обычного (нелазерного) источника, например спектральной линией, излучаемой газоразрядной плазмой, с шириной й/.дои В этом убеждают нас, в частности, классические опыты Майкельсона, который измерял видимость V интерференционных колец при постепенном увеличении разности хода, создаваемой перемещением зеркала М2. Но если при остановках зеркала М наблюдалась стационарная интерференционная картина, то при его движении в указанных пределах неизбежно должен возникать плавный переход от одной стационарной картины к другой, т.е. ее изменение во времени, и появится бегущая интерференционная картина. [c.396]

Современный этап развития оптики, начало которого можно датировать 1960 г., характеризуется новыми, весьма своеобразными чертами. Фундаментальные свойства света — волновые, квантовые, его электромагнитная природа — находят все более разнообразные и глубокие подтверждения и применения, продолжая служить основой для понимания всей совокупности оптических явлений. Однако круг этих явлений неизмеримо расширился. В начале 60-х годов были созданы источники с высокой степенью монохроматичности и направленности излучаемого ими света — так называемые оптические квантовые генераторы или лазеры. Распространение лазерного излучения и его взаимодействие с веществом во многих случаях протекает в существенно иных условиях, чем в случае излучения обычных, нелазерных источников, и конкретные явления приобретают совершенно новые, неизвестные ранее черты. Сказанное относится к отражению, преломлению, дифракции, рассеянию, поглощению и к другим основным оптическим явлениям (см. ГЛ. ХЬ, ХЫ). [c.25]

Свойства лазерного излучения значительно расширили возможности интерферометрии для измерения длин и перемещений. Ограниченное использование интерферометров при таких измерениях было связано с качеством имеющихся источников света, не обладающих дсстаточной яркостью и когерентностью, что не позволяло получать четкую интерференционную картину при длине измерительного плеча более полуметра. Так как время когерентности лазерного излучения может составлять 10 — 10 с, лазерные интерферометры дают устойчивую интерферен- [c.228]

Здесь 7J/ j(w4 (Oi, Шз) — компоненты тензора нелинейной оптич. восприимчивости (см. Поляризуемость) 3-го порядка (i, j, к, L — индексы декартовых координат) частота исследуемого сигнала (Oi является алгебрам ч, суммой частот, вводимых в среду полей (Oi, Oj, og (т. о. 0i=(0i-l-(j)2-f Шз), нек-рые из к-рых могут оказаться отрицательными. D — численный коэф., учитывающий возможное вырождение среди частот а,,. . ., СО4. Одно или неск. полей ,(m ) (а=1, 2, 3), вводимых в среду, могут быть сильными (накачка), остальные — слабыми. При приближении одной из частот (Oj,. . ., (04 либо одной из их линейных комбинаций ( o)i IfOjI, Шг1 (йз1 и т.п.) к частоте разрешённого квантового перехода в исследуемой среде компоненты нелинейной восприимчивости x fki испытывают дисперсию. Соответственно, испытывают дисперсию и параметры зл.-магп. волны, источником для к-роп служит нелинейная поляризация (1). Стационарная когерентная А. л. с. с использованием лазерного излучения относительно невысокой интенсивности (для к-рого в разложении поляризации существен [c.38]

В качестве источников излучения в В. с, служат газовые разряды, электрич. искры, рептг. трубки, а также плазма, образующаяся в вакууме при фокусировке лющного импульсного лазерного излучения на твёрдую мишепь. Важным способом получетЕя спектров в В. с. является пучково-плёночный метод, в к-ром атомные или ионные спектры возбуждаются при прохождении через тонкую фольгу пучка быстрых ионов. Лбе. стандартом интенсивности в В, с. является синхро-тронное и-злучение. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...