Пространственная когерентность многомодового лазера

После общих замечаний о пучке с частичной пространственной когерентностью мы можем перейти к рассмотрению особенно важного случая лазерной генерации на многих поперечных модах. Таким образом, мы рассмотрим устойчивый лазерный резонатор, в котором поперечный размер 2а активной лазерной среды значительно больше размера пятна моды ТЕМоо, распространяющейся внутри этой среды. Соответствующими примерами могут быть непрерывный или импульсный твердотельные лазеры, поэтому мы можем обратиться к случаю, показанному на рис. 5.14. Однако последующее рассмотрение применимо вообще к любому многомодовому лазеру с устойчивым резонатором. Для простоты предположим, что размер пятна w в среде приблизительно равен размеру пятна Wq в перетяжке пучка. Поскольку радиус а существенно больше, чем Шо, следует ожидать, что будет возбуждено много поперечных мод, которые заполнят поперечное сечение лазерной среды. Предполагается, что возбуждаемая мода высшего порядка ограничена до размера, который незначительно обрезается апертурой среды. Поперечные индексы этой моды можно найти из рис. 7.7, если известны максимально допустимые потери возбуждаемой моды. Предположим, например, что эти потери равны 10 %, тогда 90 % мощности этой моды высшего порядка должно проходить через лазерную апертуру. В этом случае эффективный размер пятна ш/, т в соответствии с определением, данным в предыдущем разделе, должен быть равен радиусу а среды, т. е. wt, т = а. С помощью выражения (7.49) получаем [c.464]

Пространственная и временная когерентность одномодовых и многомодовых лазеров [c.457]

Во всех практических схемах гологра< ш1 в качестве источника излучения используются лазеры, генерирующие в режиме с одной поперечной модой. Обычно подбираются условия, при которых генерируется мода наиболее низкого порядка - TEMqq. В зтом случае пространственную когерентность излучения можно считать абсолютной. Специально для задач голографии разрабатываются также одночастотные лазеры, излучение которых содержит одну продольную моду и, следовательно, характеризуется весьма высокой степенью временной когерентности. Необходимость выбора такого режима генерации, приводящего к значительному ограничению мощности излучения, обусловлена тем обстоятельством, что при использовании наиболее выгодного знергетически многомодового режима степень KorepwTHO TH излучения (в первую очередь пространственная) оказывается недостаточной для регистрации качественных голограмм. Восстановленным изображениям в зтом случае присущи серьезные искажения, связанные с пространственной структурой многомодового лазерного пучка [113-114]. [c.45]

Так, в работе [8] получено, что для лазера 1 121 1 при а 2 см, причем реально измеренная величина представляла собой когерентность, получаемую в эксперименте с двумя щелями. При измерениях с рубиновым лазером (диаметр стержня 0,5 см), когда ширина щелей, расположенных на расстоянии 0,00541 см друг от друга на поверхности рубинового стержня, была равна 0,00075 см, было получено многократное изображение дифракционной картины на экране, расположенном на расстоянии 32,4 см. Число, расположение и интенсивность максимумов хорошо совпадали с предсказанной интерференционной картиной, несмотря на то что лазер работал в многомодовом зежиме [9]. Хотя данный эксперимент подтвердил наличие пространственной когерентности в выходящем из лазера излучении по торцу рубина, измерения величины IY12I проводились лишь [c.367]

Мощные лазеры по указа нной выше причине обычно излучают большое число статистически независимых гармошических колебаний. Такой многомодовый характер излучения связан с многомо-довостью спектра собственных колебаний оптического резонатора. В общем случае фазы отдельных мод случайны, так что случайным оказывается и все суммарное излучение. Естественно, что при этом нарушается синфазность электромагнитного излучения с торца лазера или иными словами разрушается как пространственная, так и временная его когерентность. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...