Длина когерентности излучения

Итак, ширина спектра излучения, выраженная в см , должна быть меньше (желательно, значительно меньше) обратной разности хода 1/Е. Физическое содержание этого условия очевидно длина когерентности излучения или длина цугов, из которых состоит квазимонохроматическое излучение, равная 1/Ат (см. 21), должна [c.259]

Длина когерентности излучения лазеров может достигать сотен метров, и по крайней мере в принципиальном отношении лазеры решают проблему источников света для голографии. Применяются лазеры разных типов, но наиболее широкое распространение получили гелий-неоновые лазеры (X = 632,8 нм, см. 227). [c.261]

В случае, когда реконструкция голограмм сфокусированных изображений трехмерных объектов производится с помощью пучка монохроматического излучения, допустимая глубина сцены, как и в обычных схемах голографии, ограничивается длиной когерентности излучения, используемого при голографировании. Действительно, основная особенность голографии, связанная с возможностью сохранения информации [c.20]

Запись голографического портрета стала возможной благодаря созданию многокаскадных рубиновых лазеров [3—6, 8, 11, 12, 14, 15] с большой длиной когерентности излучения. Короткая длительность импульса твердотельных лазеров с модулированной добротностью позволяет пренебречь механической нестабильностью и движением объекта. [c.671]

Длина когерентности излучения источника /Av=X /AX. Где с — скорость света, много больше максимальной оптической разности хода лучей между каждой из выбранных точек и произвольной точкой источника. [c.10]

При использовании одного лазера для получения нескольких цветов существенно уменьшаются требования, предъявляемые к юстировке. Кроме того, длина когерентности излучения разных длин волн приблизительно одинакова. [c.139]

Помимо очевидных преимуществ, связанных с простотой юстировки и относительно низким порогом возникновения генерации, данную схему выгодно отличает отсутствие жестких ограничений на длину когерентности излучения накачки, а также на изменение длины петли обратной связи в процессе генерации. [c.143]

Так как длина световода много больше длины когерентности излучения накачки, то исключается запись отражательных решеток, ухудшающих работу ФРК-лазера на пропускающих решетках ( 4.3). [c.221]

Найти длину когерентности излучения рубинового лазера (Х= 693,6 нм), если ширина линии излучения в длинах волн равна ДХ = 1,6 10 м. [c.86]

Главная особенность интерферометра Майкельсона по сравнению с интерферометрами других типов заключается в том, что с его помощью можно непрерывно изменять разность хода между пучками в широких пределах путем перемещения одного из зеркал и наблюдать при этом интерференционные полосы высоких порядков. Это необходимо как для измерения длины когерентности излучения узких спектральных линий, так и для выполнения метрологических работ по прямому сравнению длины световой волны (т. е. первичного эталона длины) с концевой мерой, представляющей собой металлический стержень с параллельными зеркально отполированными торцовыми плоскостями. [c.253]

Оценить длину когерентности излучения каждого из лазеров, спектральные характеристики которых приведены на рис. 11.5. Сравнить полученный результат с длиной когерентности излучения светодиодов, спектры которых приведены на рис. 8.5. Ширину спектра измерять иа полувысоте, а для ДЯ. на рис. 11.5, б принять значение 0.1 нм. [c.307]

При восстановлении голограммы требования к когерентности источников излучения значительно менее строгие, чем при ее получении. Требования к временной когерентности излучения определяются тем, что изображения объекта, полученные при дифракции света разных длин волн, не должны быть сдвинуты заметно друг относительно друга. Требования же к пространственной когерентности источников сводятся при восстановлении к ограничению угловых размеров источников. Этим требованиям удовлетворяют многие лазерные источники света, но неплохие результаты также можно получить при использовании ртутных ламп сверхвысокого давления, а иногда даже обычных ламп накаливания. [c.36]

Интерференционный характер записи голограммы требует высокой когерентности излучения источника и стабильности установки во время экспонирования относительные перемещения отдельных ее элементов не должны превосходить четверти длины световой волны. Поэтому обычно голографические установки располагаются на массивных амортизированных металлических или гранитных плитах. В качестве источников излучения используются преимущественно непрерывные гелиево-неоновые и аргоновые лазеры, обладающие достаточно высокой пространственной и временной когерентностью. Из-за больших углов схождения интерферирующих пучков для записи голограмм приходится ис-использовать фотоматериалы, обладающие высокой (более 1000 лин/мм) разрешающей способностью и, следовательно, малой чувствительностью [107]. Недостаточно высокая мощность применяемых лазеров и малая чувствительность фотоматериалов накладывают ограничения на размеры исследуемых объектов, которые Б настоящее время, как правило, не превосходят 1x1 м . [c.212]

Под термином когерентность или пространственная когерентность понимают корреляцию фаз монохроматического излучения, испущенного из двух различных точек. Принимают как установленный экспериментальный факт, что свет, испущенный из двух точек обычного источника, расстояние между которыми больше длины волны излучения, не может давать интерференцию, даже если выделены предельно узкие монохроматические компоненты. Из этого факта делается вывод об отсутствии корреляции между фазами пространственно разделенных излучателей. [c.503]

Известны вещества, где велики одновременно как диссипативные, так и недиссипативные нелинейности. Это сегнетоэлектрич. или жидкие кристаллы с примесями из оптически активных атомов, ионов или молекул, в к-рых существенно взаимное влияние равновесных и неравновесных фазовых переходов. Так, когерентное излучение способно индуцировать обычное упорядочение, и наоборот, обычный фазовый переход приводит к понижению порога генерации и уменьшению длины волны излучения. [c.329]

При использовании лазерных осветителей следует придерживаться общих правил настройки интерферометров и регистрирующей аппаратуры [97, 129], допуская лишь отдельные отклонения в соответствии с характеристиками излучения конкретных типов лазеров. Так, интерференционные исследования с одночастотными одномодовыми гелиево-неоновыми лазерами (например, ЛГ-159), длина когерентности излучения которых порядка 100 м, можно проводить без выравнивания оптических путей измерительного и опорного пучков. Однако и в этом случае целесообразно совмещать область локализации интерферен- [c.179]

В яоследнее время актуальной проблемой стала синхронизация нескольких лазеров (особенно полупроводниковых). Здесь также возможно успешное использование процессов четырехволнового смешения (рис. 6.6). На рис. 6.6а приведен вариант, когда для исключения нежелательной конкуренции между вторичными лазерами каждый из них имеет свой нелинейный элемент [20]. Если же с помощью дисперсионного резонатора сузить спектр излучения задающего лазера и уравнять оптические длины всех лазеров для снятия ограничений на длину когерентности излучения, то возможно использование только одного общего пассивного обращаю- [c.203]

Можно с уверенностью утверждать, что наиболее популярным и далеко продвинутым приложением четырехволнового смешения является использование пучков с обращенным волновым фронтом для исключения возмущений, возникающих при прохождении излучения через оптические элементы, волоконные линии связи, атмосферу. Исходной была так называемая двухпроходовая геометрия по схеме встречного четырехпучкового взаимодействия (п. 1.1.3), в которой сигнальный пучок, несущий полезную информацию, проходил через искажающие среды или элементы. Рождающийся обращенный пучок возвращался неискаженным в область излучения или сопряженную с ней с помощью полупрозрачного расщепителя пучков. Однако при этом, как не раз отмечалось, источник излучения по сути говорит сам с собой . Хотя бы для частичного преодоления этого недостатка схем связи с обращающими зеркалами были предложены различные варианты однопроходовой геометрии (см. [22, 23] и список литературы в них). К сожалению, помимо неизбежно возникающих ограничений на передаваемую информацию и полноту сопряжения все они страдают общим недостатком для высококачественного обращения волнового фронта необходимо после одного прохода наряду с искаженным сигнальным пучком иметь когерентные с ним неискаженные пучки накачки. Такие условия легко реализуются в лабораторных условиях, но не при прохождении пучков сквозь атмосферу либо по волоконным линиям, длина которых много больше длины когерентности излучения накачки. [c.222]

Таким образом, маломощные лазеры пригодны для голографирования лишь неподвижных объектов. Но есть и еще одна причина, ограничивающая их примечание. Она связана с так называемой длиной когерентности излучения. Дешевые маломощные лазеры ЛГ-55 и ЛГ-45 обладают небольшой длиной когерентности. При записи голограммы опорный и объектный пучки проходят пути различной длины прежде, чем они встречаются на фотопластинке, создавая интерференционную картину. Свет, попадающий на фотослой от ближайших частей объекта, проходит меньший путь, чем от более удаленных. Если разность этих путей больше длины когерентности лазерного излучения, то интерференционная картина не получится. Это особенно четко проявляется, когда хотят получить голограмму с помощью лазера с малой длиной когерентности при значительной глубине голографируемой сцены. Если длина когерентности лазерного излучения не превышает 0,5 м, то получить хорошую голограмму группы предметов, расположенных на глубине 1 м не удастся. Голограммы же плоских объектов можно получать с простейшими лазерами и даже с помощью газоразрядных ламп. [c.54]

Длина когерентности излучения полупроводниковых лазеров. может достигать нескольких метров. См., например, Быковский Ю.А.. Елхов В.А. Лар-кии А. И. Когерентность излучения полупроводниковых лазеров и их использование в голографии. — Квантовая электроника, 1975, т. 2, № 4, с. 645.—Прим. ред. перевода. [c.297]

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]

Замечательная особенность рассмотренного (так называемого допплеровского) механизма возникновения немонохроматичности и частичной когерентности состоит в том, что время когерентности определяется только температурой газа, средней частотой излучения и атомным весом. Для газа с атомным весом 100 и Г я 300 К находим значение длины когерентности [c.103]

Явления генерации кратных, разностных и суммарных гармоник нашли многочисленные научно-технические применения. Ценность этих явлений для лазерной техники обусловлена тем, что удвоение частоты лазерного излучения или смешивание излучений двух лазеров в нелинейной среде позволяет получать мощный поток когерентного света в области спектра, отличной от исходной. Например, удвоение частоты излучения лазеров на красителях, генерирующих в видимой области спектра (см. 231), обеспечивает когерентное излучение с плавной перестройкой частоты в ультрафиолетовой области. Особый интерес представляет смешивание инфракрасного излучения со светом мощных лазеров (рубинового или неодимового). Дело в том, что приемники инфракрасного излучения значительно уступают по чувствительности и инерционности приемникам, применяемым в видимой и ультрафиолетовой областях. В инфракрасной области очень плохо разработана фотография. Смешивание же излучения, например, с Я, = 4 мкм и 0,694 мкм (рубиновый лазер) дает желтый свет с длиной волны 0,591 мкм, который можно регистрировать и визуально, и фотографически, и с помощью фотоумножителя. Таким способом удается регистрировать даже слабое тепловое излучение. [c.845]

Лазер, генерирующий на одной поперечной моде, дает излучение с полной пространственной когерентностью. Временная когерентность зависит от ширины полосы А тен. Например, газовый лазер, работающий в непрерывном режиме (Атген = 504-500 Гц), имеет длину когерентности Е (ог = 60-4-600 км (см. 4.2). Обычные источники света (например, натриевая лампа) имеют времена когерентности Тког 10 °с, при которых Еког 3 см. [c.282]

Оптические квантовые генераторы (ОКГ), или лазеры, дают мощное когерентное излучение, которое невозможно получить при использовании обычных источников света. Если раньше когерентное электромагнитное излучение получалось и широко использовалось только в радиодиапазо не, то с появлением лазеров сфера его применения распространилась и на оптический диапазон спектра. Действие ОКГ основано на явлении вынужденного излучения, которое было открыто Эйнштейном в 1917 г. Идея использования этого явления для усиления света в среде с инверсной населенностью энергетических уровней принадлежит В. А. Фабриканту (1939). Первые квантовые генераторы были созданы в 1954 г. Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР и Ч. Таунсом в США. В них использовалось вынужденное излучение возбужденных молекул аммиака на длине волны А,= 1,27 см. В 1960 г. был создан лазер на кристалле рубина, работающий в видимой области спектра (А = 694,3 нм), а в 1961 г. — лазер на смеси газов гелия и неона. В настоящее время имеются самые разнообразные типы лазеров, использующие в качестве рабочих сред газы, жидкости и твердые тела. Мощное и высококогерентное излучение ОКГ находит широкое применение в различных областях науки и техники. [c.278]

Излучение лазера происходит на строго фиксированной частоте v, которая, однако, подвержена незначительным изменениям на величину Av за счет флуктуаций процесса излучения. Отрезок времени At, в течение которого это изменение не сменится другим, принято называть временной когерентностью. За время меньше At лазер генерирует практически монохроматическое излучение с постоянной фазой колебаний. Расстояние, которое проходит излучаемая ОКГ последовательность волн (цуг) за это время L = = сА1 (с — скорость света), принято называть длиной когерентности. Для большинства серийных многомодовых ОКГ L sO,l. .. 0,5 м. Для лучших одномодовых ОКГ L л 10ч- 100 м. [c.52]

Применение для голографирования протяженных объектов лазеров с большой длиной когерентности (порядка I м и более). Это, в частности, ограничивает применение многомодовых лазеров, имеющих большую мощность излучения, но малую длину когерентности. [c.54]

Управление параметрами лазерного излучения представляет собой процесс, обеспечивающий изменение одного или нескольких параметров, характеризующих луч. К ним относятся мощность излучения для лазеров, работающих в непрерывном режиме, энергия излучения и длительность импульса, определяющие мощность излучения лазеров в импульсном режиме, плотность лучистого потока, угловая расходимость и распределение интенсивности по поперечному сечению пучка, частота или длина волны излучения, поляризация. В ряде случаев необходимо учитывать модо-вый состав излучения и степень когерентности. [c.69]

Наконец, фосфид галлия имеет большие перспективы применения в квантовой электронике в связи с развитием инжекционных источников когерентного излучения. Особый интерес представляют тройные системы a(AsxPi-x). По сообщению ряда зарубежных фирм [6], стимулированное излучение нар — п переходе арсенид-фосфид галлия может иметь любую длину волны от 6200 до 8400 А в зависимости от состава, с к.п.д. близким к 100% при низких и при комнатной температурах. [c.51]

Хотя замена лазера непрерывного действия импульсным ие вызывает принципиальных изменений в схеме записи (см. Голография), но в И. г. возникают особеп-иости, обусловленные меньшей длиной когерентности импульсного лазера, большим разнообразием объектов и высокой мощностью излучения. [c.132]

К. э. возникла в диапазоне радиоволн (длина волны генератора па молекулах NHg к—1,24 см). Однако дальнейшее развитие К. э. происходило в онтич. дна пазоне. Первоначально целью К. э. была генерация, а затем и усиление когерентного излучения. В дальнейшем изучение взаимодействия интенсивного лазерного излучения с веществом привело к развитию новых иаправленнй. Одним из них является изучение нелинейных процессов, сопровождающих распространение излучения в среде, показатель преломления к-рой [c.320]

Диапазон воли, излучаемых К. г., ограничен радио-диапазоном со стороны длинных радиоволн и диапазоном мягкого рентг. излучения с коротковолновой стороны. Для получения более коротковолнового когерентного излучения К. г. оптич. диапазона снабжают умножителями частоты (си. Нелинейная оптика, Параметрический генератор света). Наряду С К. г., излучающими фиксированные частоты, определяемыми узкими энергетич. уровнями микрочастиц, созданы К. г., излучение к-рых может перестраиваться по частоте (лазеры, на красителях, на F-центрах и др.). Особым классом К. г. являются лазеры на вынужденных рассеяниях разл. типов (см., напр., Ко.кбина-ционный лазер) И др. К. Г.— преобразователи, в к-рых применяются разл. нелинейные эффекты, возникающие при большой илотности излучения первичных К. г. [c.330]

Появление лазеров вызвало интенсивное развитие методов внутр. М, с., основанных на управлении когерентным излучением за счёт изменения параметров лазера. При этом мы. устройства, применяемые как внеш. модуляторы, номещаются внутри оптического резонатора лазера. Используя разл. способы внутр. модуляции, получают любой вид М. с. амплитудный, частотный, фазовый и поляризационный. Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. резонатора лазера, напр. менян оптич. длину резонатора. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне (см. Магнитострикционный преобразователь), либо на пьезоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путём изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. кристалл. Частотную модуляцию излучения лазера можно получить также при наложении на активную среду магн. или электрич. полей (см. Зеемана эффект, Штарка эффект), под действием К-рых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного излучения. Изменяя величину коэф. усиления, получают амплитудную модуляцию излучения лазера. Для этого воздействуют на разность населённостей активной среды, либо изменяя мощность её возбуждения, либо используя всцомогат. возбуждение, приводящее к-перераспределению населённостей. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. Одним из методов управления когерентным излучением является модуляция величины обратной связи лазера, т. е. коэф. отражения зеркал резонатора. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал к-рого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лить в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутр. отражения. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри — Перо. Коэф. отражения такого резонатора зависит от расстояния между зеркалами, изменяя к-рое можно модулировать интенсивность излучения и получать т. н. гигантские импульсы, мощность излучения в к-рых существенно превосходит мощность непрерывной генерации. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптич. резонатора путем введения потерь, величина к-рых управляется внеш. сигналом. Для этого используют модуляторы на основе элек- [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...