Расходимость пучка

Укажем, что излучение лазера (оптического квантового генератора) в наибольшей степени отвечает сформулированным требованиям — расходимость пучка очень мала, и излучается обычно строго определенная длина волны. Однако и это утверждение требует более подробного обсуждения. [c.32]

Большие возможности открываются при излучении пучка атомов, возбуждаемых внешним источником света или пучком электронов (рис. 7.18). Наблюдение ведется в направлении, перпендикулярном движению излучающих атомов, и очень малое ушире-ние спектральных линий связано лишь с небольшой расходимостью пучка (т.е. с наличием проекции скорости атомов на направление наблюдения). Правда, эксперименты с использованием такого источника света затруднительны вследствие малой интенсивности исследуемого свечения. [c.394]

На первый взгляд кажется, что в целом щель между электродами не будет способствовать фокусировке пучка частиц. Однако это не так. При прохождении частицы через щель скорость частицы возрастает, так как на нее действует ускоряющее электрическое поле, а внутри цилиндра на частицу не действует электрическое поле и она движется по инерции. Поэтому левую, фокусирующую половину зазора частица проходит за большее время, чем правую, дефокусирующую половину. В результате этого в целом щель оказывает фокусирующее действие и расходимость пучка после прохождения зазора уменьшается. [c.65]

Согласно соотношению (236.4) амплитуда Лзш волны с удвоенной частотой пропорциональна квадрату амплитуды падающей волны А и, следовательно, мощность излучения Яз с частотой 2а> пропорциональна квадрату мощности Р исходного пучка. Специальные измерения показали, что указанная закономерность имеет место, но только в том случае, когда Яаш составляет небольшую часть от Р. Такое положение вполне естественно, так как энергия второй гармоники черпается из первичной волны и мощность последней уменьшается по мере углубления в среду. Теория вопроса приводит к выводу, что в идеальных условиях (исходный пучок строго параллельный, точно выполнено условие пространственной синфазности) практически всю мощность падающего излучения можно преобразовать в пучок с удвоенной частотой. Однако по ряду причин (неоднородность кристалла, его нагревание, конечная расходимость пучка идр.) этого достичь не удается, и на опыте получают отношение Р ы/Р порядка нескольких десятков процентов. [c.843]

Параметры Лазеров подразделяются на внешние и внутренние. Внешние параметры характеризуют излучение, вышедшее из лазера внутренние связаны с процессами, происходящими внутри резонатора с рабочим веществом. К внешним основным параметрам относятся энергия и мощность излучения, длительность импульса, угловая расходимость пучка света, когерентность излучения и поляризации. Помимо этого в ряде случаев необходимо знать распределение энергии и мощности внутри пучка, его спектральный состав и изменение во времени, а также изменение угловой расходимости в ближней и дальней зонах. К внутренним параметрам относятся спектр мод резонатора, усиление и шумы в ряде случаев требуется знать также порог генерации и насыщение. Различные типы лазеров имеют различные параметры, определяющие области их применения в науке и в технике, и в частности в машино-и приборостроении. [c.19]

Профиль радиального распределения интенсивности излучения сохраняется по мере удаления от лазера только для гауссовых пучков. Поэтому определение расходимости излучения, как правило, связано с некоторой неопределенностью. Для определения угла расходимости пучков с произвольным распределением интенсивности целесообразно использовать распределение интенсивности в дальней зоне, где сформировалась дифракционная картина лазерного пучка. Это происходит на расстояниях x wq/X. Необходимо отметить, что значения х, удовлет- [c.66]

Основными характеристиками лазерного излучения являются энергия излучения, длина волны, длительность и форма импульсов, расходимость пучка. Диапазон длин волн, генерируемых различными типами лазеров, составляет примерно 0,1...70 мкм. Для технологических целей используют лазеры, у которых длина волны находится в пределах 0,4... 10,6 мкм. [c.748]

Именно такой случай поддержания неподвижной или перемещающейся заданным образом относительно вещества структуры, нагретой до высокой температуры, удается реализовать с использованием лазерного источника излучения. Впервые непрерывно действующий оптический разряд, поддерживаемый сфокусированным лучом лазера на углекислом газе, был получен в 1970 г. [6]. При поджигании разряд начинается в фокусе. Затем фронт плазмы, как это описывалось ранее, смещается навстречу световому потоку со скоростью порядка нескольких м/с т.е. тепловая волна распространяется в режиме дефлаграции и останавливается там, где из-за расходимости пучка света плотность потока световой энергии становится недостаточной для поддержания распространяющейся тепловой волны. Температура аргоновой плазмы в зоне разряда превышает 20000 К, плазменное образование представляет при этом непрерывно действующий источник света небывалой ранее яркости. На рис. 9 приведена фотография непрерывного оптического разряда в камере с неподвижным газом, на рис. 10 дана серия снимков плазменных образований в потоке воздуха разной скорости. [c.125]

Угол расходимости пучка —угол, внутри которого заключены направления движения заранее обусловленной (значительной) доли ускоренных частиц. Безразмерен, выражается в единицах плоского или телесного угла. Часто угол расходимости пучка определяется из выражения [c.61]

Если волна имеет частичную пространственную когерентность, то ее расходимость будет больше, чем минимальное значение расходимости, обусловленное дифракцией. Действительно, для любой точки Р волнового фронта принцип Гюйгенса (рис. 1.6) может быть применен только к точкам, расположенным в пределах области когерентности S около Р. Таким образом, область когерентности действует как ограничивающая апертура для когерентной суперпозиции элементарных волн. Расходимость пучка теперь запишется в виде [c.21]

При данных значениях а и Шо выражение (7.53) позволяет вычислить коэффициент l, который затем можно использовать в выражении (7.51), чтобы найти расходимость моды. Поскольку эта мода имеет самую большую расходимость, ее можно грубо оценить по полной расходимости пучка 0d, предполагая, что она равна расходимости этой моды 0/, Из выражений (7.51) и (7.53) получаем [c.464]

Выражение (7.54) полезно в ряде случаев. Если известен размер Wo, то его можно использовать для оценки ожидаемой расходимости многомодового лазера. Если размер Wo не известен, а расходимость 0d измерена, то из (7.54) можно получить оценку Wo. Заметим, что в соответствии с выражением (7.54) расходимость пучка многомодового лазера увеличивается с увеличением апертуры а резонатора и уменьшением размера пятна wo моды ТЕМоо. [c.464]

В гл. 1 [см. рис. 1.7 и выражение (1.13)] мы уже определяли яркость В в данной точке источника света для данного направления излучения. Следует заметить, что наиболее существенным параметром лазерного пучка (и, вообще говоря, любого источника света) является не мощность и не интенсивность, а яркость. Действительно, сравним, например, два лазера 1 и 2, имеющие одинаковые диаметры выходных пучков и мощности излучения, но в одном угол расходимости выходного пучка равен 01, а в другом —02, причем 02 > 0ь В соответствии с утверждением, сделанным по поводу рис. 7.5, б, можно видеть, что пучок лазера 1 дает более высокую интенсивность в фокусе линзы. Поскольку телесный угол излучения Q пропорционален квадрату угла расходимости, пучок лазера 1 имеет большую яркость, чем пучок лазера 2. Следовательно, интенсивность, которую можно получить в фокусе линзы, пропорциональна яркости пучка. Поскольку в большинстве практических применений интерес представляет интенсивность пучка, которую можно полу- [c.470]

Насколько необходимо уменьшить апертуру активного элемента в предыдущей задаче, чтобы снизить вдвое расходимость пучка [c.476]

Для определения спектральной корреляционной Хс (р) в области малых значений р следует уменьшать ширину 60 и угол скольжения 0о падающего пучка. Отметим, что в эксперименте углы скольжения 0о могут составлять единицы угловых минут, а расходимость пучка 60 — единицы угловых секунд [20, 26]. [c.64]

Существует также специальный класс зеркальных систем скользящего падения, предназначенных для изменения угловой апертуры и углового масштаба сфокусированного пучка и устанавливаемых перед или после фокуса основной зеркальной системы первого или второго рода [27]. Для уменьшения расходимости пучка от источника на оптической оси (например, при согласовании его апертуры с апертурой дифракционной решетки) могут использоваться одиночные зеркала с повер.хностями второго порядка (рис. 5.9, а). Системы, передающие изображение [c.168]

Увеличение угла расширения пучка и всякое отклонение от правильного расположения сектора отклоняющего магнита относительно базисной линии 51—5г приводят к еще большему расширению пучка в точке фокуса. Последнее обстоятельство снижает разрешаю- щую силу прибора. Ограничение расходимости пучка коллимированием его на выходе из источника приводит к значительному снижению интенсивности ионного тока в пучке. Поэтому возникает проблема более совершенной фокусировки по направлению ионных пучков, имеющих угол расходимости более 1°. [c.17]

Половина вершинного угла такого конуса используется как мера угловой расходимости пучка [c.38]

Модулированная звуковая волна обычно характеризуется центральной частотой /о и полосой Д/ (т. е. полосой модуляции). Полоса Д/, достижимая в акустооптических модуляторах, определяется главным образом, как мы увидим ниже, угловой расходимостью светового пучка. Для бесконечно широких звуковых и световых пучков волновые векторы имеют хорошо определенные направления. Поэтому для данного угла падения и соответствующего ему угла дифракции условие брэгговской дифракции (10.1.3) может быть выполнено на одной акустической частоте (нулевая полоса модуляции, Д/ = 0). На практике приходится иметь дело с ограниченными звуковыми и световыми пучками, что приводит к конечной угловой расходимости пучка. Конечное угловое распределение волновых векторов позволяет получать брэгговскую дифракцию в некотором диапазоне акустических частот (конечная полоса модуляции). Дифференцируя выражение (10.1.3а), полосу модуляции можно записать в виде [c.396]

Как и в случае электрооптических дефлекторов, нас не интересует абсолютное значение отклонения Ав. Гораздо больший интерес представляет число разрешимых элементов пучка, т. е. число, определяющее, во сколько раз величина Ав превышает угловую расходимость пучка. Если угловую расходимость пучка рассматривать как 60 2Х/жпш [см. (10.1.5)], где — размер гауссова пучка в перетяжке, то число разрешимых элементов запишется в виде [c.412]

ЧТО позволит получить высокую разрешающую способность. Падающий световой пучок обычно хорошо коллимирован (т. е. угол расходимости пучка 5в мал). Следовательно, звуковая волна должна иметь конечную угловую расходимость 6ф, сравнимую с или даже больше (т. е. Авд < 5ф). Используя соотношение -= V, из выражений (10.1.5) и (10.2.4) получаем [c.413]

Решение (13) позволяет обосновать и уточнить качественные соображения, приведшие нас к формуле (3). Ключевыми здесь оказываются два момента малая расходимость пучков накачки (вектор не сильно отклоняется от оси г) и малость характерного размера области пространства, занятого волной нелинейной поляризации, по сравнению с длиной волны излучения на разностной частоте. В силу сказанного величину k в (13) можно считать константой, и следовательно, поле на разностной частоте максимально, когда [c.133]

Пространственная структура излучения представлена двумя основными характеристиками поперечным распределением интенсивности и угловой расходимостью пучка излучения. Обе характеристики определяются используемым в лазере резонатором и [c.69]

Микротрон — это циклический резонансный ускоритель электронов постоянным во времени и однородным магнитным полем (рис. 6.14, в) Электроны, запущенные в вакуумную камеру 2, движутся по окружности различного радиуса, ускоряясь магнитным полем, попадают на мишень 3, в которой возникает тормозное рентгеновское излучение. Основное преимущество микротрона заключается в высокой интенсивности излучения и малой расходимости пучка. Эффективное фо1д/сное пятно составляет 2...3 мм. В промьшшенности применяют микротроны МТ-10, МТ-20, МР-30, РМД-1 ОТи др. Цифры обозначают энергию ускоренных электронов в МэВ. Мощность экспозиционной дозы излучения составляет от 2000 до 16 ООО Р/мин на расстоянии [c.161]

Применение когерентного излучения. Высокая степень монохроматичности и малая расходимость когерентного оптического излучения определяют области его практического использования. Излучение с высокой временной когерентностью может быть использовано для передачи информации на оптических частотах при решении задач, связанных с оптической интерференцией (измерение расстояний, линейных и угловых скоростей, деформаций поверхностей и т. д.) в качестве стандарта частоты. Высокая направленность пространственно-когерентного излучения обусловливает ряд его преимуществ перед некогерентным излучением небольшую величину энергетических потерь, связанных с расходимостью пучка высокое угловое разрешение, поз- воляющее точно направить луч на малый объект и существенно сократить помехи возможность пространственной фильтрации при приеме сигналов. Отсюда следует, что узконапрявленное оптическое излучение может быть эффективно использовано при передаче информации на большие расстояния, при оптической локации удаленных объектов (особенно для выделения объекта среди других целей), при измерении углов и расстояний по принципу, на [c.343]

П. 3., возникающий при распространении пучка электронов черюз вакуум, служит причиной угл, расходимости пучка. В результате магн. взаимодействия электронов пучка эффект расходимости с ростом энергии электронов пучка уменьшается. При распространении электронного пучка в газе расходимость также уменьшается в связи с экранирующим действием П. з, положит, ионов. [c.156]

Нелинейная расходимость пучка при внутр. дефоку> сировке, т. е. в толстом слое, равная вдл = слабее зависит от мощности пучка, чем в тонком слое (6). Заметная дефокусировка наблюдается при 0 л бцифг откуда можно определить порог этого эффекта. [c.408]

Т. о., с увеличением мощности пучка растёт его интенсивность Е на оси, растут п л н 0нл1 т- е. увеличивается эффект дефокусировки. Чем больше расходимость пучка, тем больше число аберрац. колец N. Дефокусировка пучка выражается в том, что с ростом мощности пучка амплитуда и интенсивность уменьшаются а появление каждого нового тёмного кольца со- [c.408]

Намного большее влияние на распределение в дальней зоне оказьюает непостоянство фазы на выходном сечении. Наличие в фазовом распределении линейных по Хх, ух членов соответствует общему наклону волнового фронта и вызывает смещение углового распределения как целого в ту или другую сторону это, очевидно, не требует специального рассмотрения. К менее тривиальным последствиям приводит квадратичная зависимость фазы от поперечных координат. Особенно важен случай, когда коэффициенты при х1 и Ух одинаковы это соответствует сферическим волмо-вым фронтам, с которыми мы уже неоднократно сталкивались. На угловой расходимости пучков со сферическил5и фронтами мы главным образом и остановимся. [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...