Метод большого числа зеркал

Дробную часть порядка интерференции в каждом отдельном случае можно найти экспериментально — либо по диаметрам колец при интерференции равного наклона, либо по смещениям полос при интерференции равной толщины. Сложнее определить целый порядок. Его можно получить, сосчитав число интерференционных полос при изменении разности хода в интерферометре путем передвижения одного из его зеркал. Передвигать зеркало при изменении разности хода следует так, чтобы оно оставалось строго параллельным своему первоначальному положению — в противном случае может нарушиться юстировка прибора. А это приведет к появлению дополнительной разности хода и, следовательно, к ухудшению видимости интерференционной картины. Избежать нарушения параллельности можно, если весьма точно изготовить механические детали прибора. Однако трудности получения направляющих с высокой степенью прямолинейности для больших раздвижений интерферометра заставляют, даже при наличии фотоэлектронных счетчиков интерференционных полос, отказаться от этого метода при большом числе полос. Метод непосредственного определения числа полос применим лишь для малых разностей хода. Вот почему Майкельсон, пользуясь этим методом при сравнениях с длиной волны красной линии кадмия, мог использовать только длину самого маленького — 0,39 мм — из специально изготовленных им эталонов. К большим же разностям хода Майкельсон переходил, сравнивая длину этого эталона с эталоном удвоенной длины и используя при этом явление интерференции в белом свете. Постепенно удваивая длину эталона, экспериментатор доходил до 10-сантиметрового эталона, длину которого уже сравнивал с длиной прототипа метра. [c.50]

Суть метода модуляции добротности заключается в следующем. Если убрать одно из зеркал, то фотоны будут иметь очень короткое время жизни в активной среде. Даже при очень интенсивной накачке пороговое условие генерации не может быть выполнено и лазер генерировать не будет. Поскольку в процессе лазерной генерации инверсия падает, в отсутствие зеркала можно достичь очень большой инверсии, пока нет генерации. Если затем резко поставить зеркало в его правильное положение, начнется генерация с с очень большой начальной инверсией. Так как в уравнении (4.12) разность 0 Х —2 и очень велика, можно ожидать экспоненциального лавинообразного нарастания числа фотонов п, т. е. должен испускаться гигантский импульс. Энергия в импульсе и его ширина будут ограничены, согласно (4.11), большим числом фотонов п в последнем члене этого уравнения, который уменьшает инверсию. Этим в соответствии с (4.12) будет замедляться увеличение числа [c.88]

Таким образом, в полученную формулу для с , помимо числа оборотов вращающегося зеркала г, входит только расстояние . Чем больше g, тем меньшим числом оборотов можно ограничиться. Так, например, для рассматриваемого диапазона ультразвуковых скоростей в жидко- стях (900—1800 м/сек) и при =3 м могут быть использованы устройства, дающие 1500— 3000 об/мин. Скорости вращения могут быть легко определены различными способами, например электрическим, при помощи мс тиковой схемы. Преимущество этого метода заключается в возможности его применения для звуковых волн [c.163]

Наиболее наглядный подход к расчету АК реального ИФП осуществляется в приближении элементарных интерферометров, которое предложено Ш. Дюфуром [11] и использовано во многих работах см., например, [35, 36, 42] . Согласно этому методу разобьем поверхность реального ИФП на большое число маленьких зеркал, каждое из которых будет составлять вместе с поверхностью противоположного зеркала элементарный интерферометр. Размер каждого элементарного интерферометра надо выбрать настолько малым, чтобы в пределах взятой площади ASk элементарного интерферометра его можно было бы считать идеальным ИФП. С другой стороны, при расчетах для пространственно некогерентного света мы будем складывать комплексные амплитуды световых лучей, прошедших через один и тот же элементарный интерферометр, и поэтому площади элементарных интерферометров должны быть больше размеров области пространственной когерентности. При обычно используемых газоразрядных источниках этот размер может быть оценен с помощью теоремы Ван-Циттера — Церниюе [5]. Площадь области пространственной когерейтности на фронте [c.9]

Явление интерференции света в диффузно рассеянных лучах впервые наблюдал и исследовал ещё Ньютон в конце XVII столетия. Подробному рассмотрению открытого им случая интерференции от запылённого вогнутого зеркала посвящена четвертая часть второй книги его Оптики , вышедшей в 1704 г. [3]. В последующие периоды на протяжении XIX и первой половины XX столетий был открыт и исследован ряд других случаев интерференции в лучах, рассеянных запылённым зеркалом. Проблема эта периодически привлекала внимание известных учёных-физиков. Тут уместно упомянуть работы Юнга, Дж. Гершеля, Стокса, Ломмеля, Рамана и Датты и ряда других учёных [4-10]. Однако, вплоть до середины XX столетия работы по интерференции света в диффузно рассеянных лучах не имели важных практических приложений. Положение дел изменилось в 60-х годах истёкшего столетия, что связано с появлением двух новых направлений в интерферометрии. В основе первого из них лежит разработанный в 1953 г. английским учёным Берчем метод использования интерференции в диффузно рассеянных лучах для исследования свойств вогнутых зеркал. Развитию метода Берча и разработке разнообразных практических приложений предложенного Берчем интерферометра с рассеивающей пластинкой посвящено большое число работ, опубликованных в последующие десятилетия. Здесь мы ограничимся ссылками на основополагающие публикации самого Берча [11-12], а также — на книгу [13], в которой достаточно подробно рассматриваются физические основы интерферометра Берча, и на статьи [14-17], в которых обсуждается способ изготовления рассеивающей пластинки. Второе из упомянутых выше новых направлений — спекл-интерферометрия — возникло и начало интенсивно развиваться, вскоре после появления лазеров, и методы спекл-интерферометрии также получили разнообразные приложения [c.6]

Интегральное уравнение Фокса — Ли. Фокс и Ли предложили итерационный метод отыскания поперечных мод открытого резонатора [30]. Пусть на левом зеркале резонатора задано некое произвольное поле и (К ). Подставляя это поле в (2.6.6), вычисляют поле V (На) на правом зеркале. Затем опять используют соотношение (2.6.6), подставляя в интеграл вычисленное поле V. В результате находят поле 1 на леюм зеркале, обусловленное полем V на правом зеркале. Применяя снова соотношение (2.6.6), возвращаются к правому зеркалу и находят для него поле VI, обусловленное полем 1 на левом зеркале. И так далее. Фокс и Ли показали, что после достаточно большого числа проходов по резонатору от одного зеркала к другому структура поля, т. е. его зависимость от поперечных координат, начинает воспроизводиться, повторяясь за каждый проход излучения по резонатору. Это означает, что после достаточно большого числа проходов поле на поверхности зеркал начинает описываться функцией и, являющейся решением следующего интегрального уравнения интегральное уравнение Фокса-Ли)-. [c.143]

В методе Коттона, так же как в методе Гартманна, экспериментально определяют поперечные или продольные отклонения отраженных лучей, волновая аберрация получается из них интегрированием. Для ее определения необходимо исследовать тем большее число точек зеркала, чем сложнее аналитическое выражение его аберраций. [c.3]

Исследованные нами зеркала имели малое отношение диаметра к фокусу, не очень большую и плавно меняющуюся аберрацию и метод Гартманна давал нам достаточную точность. Что же касается длительности, то всякий метод количественного исследования будет длительным при большом числе испытуемых точек оптической системы. [c.5]

Преимущество данного метода измерения расхода для крупных гидротурбин по сравнению с другими методами (вертушек, водослива, объемного) заключается в относительной простоте и малой затрате времени. Экспериментальные про-зерки, при которых описанный метод сравнивался с другими, в том числе и объемным, показали его большую точность и надежность. Ошибка при замерах по простому методу по сравнению с объемным методом оказалась равной в среднем +0,2%, при наибольшей ошибке отдельных измерений =t 1,0%, При дифференциальном методе средняя ошибка оказалась равной — 0,3%, при наибольшей ошибке отдельных измерений 2,7 %. Экспериментально проверенная точность данного метода служит лишним подтверждением точности самой теории гидравлического удара, созданной Н. Е. Жуковским, [c.235]

Если при этом весовые коэффициенты в сумме равны единице, то каждый из них может трактоваться как процент влияния соответствующего частотного критерия в общем. Очевидно, изменение набора i будет приводить к изменению оптимума. Это можно истолковать как проявление неявной функциональной зависимости X = X (С), С Сх, g, С и при необходимости использовать эту зависимость в интересах повышения эффективности объемных оптимизационных расчетов, В последний период развиваются новые интересные подходы для решения многокритериальных задач, которые основаны на методах ма тематической теории принятия решений. Рассмотренные в этой главе задачи расчета и синтеза газовых лазеров можно с полной уверенностью отнести к многокритериальным задачам парамеяри-ческой оптимизации, причем в общем случае с нелинейным функ-ционалом. Для оптимизации характеристик газовых лазеров или поиска при заданных характеристиках оптимальных конструктивных решений в этих приборах, в отсутствии разработанных средств математического исследования такого рода задач, необ ходимо исходить из физических соображений. Эти предпосылки по существу заложены в этапы реализации основной структурной схемы разработки газовых лазеров с использованием ЭВМ, изложенной в п. 2.3.Уже на первом этапе (анализ конкретной рассматриваемой задачи) многокритериальная оптимизация характеристик газовых лазеров может быть сведена к однокритериальной. Таким примером может служить задача разработки газового лазера с заданными характеристиками излучения в дальней зоне или расчет характеристик молекулярного усилителя. Именно физические соображения определили основным объектом исследования в обратной задаче расчета газового лазера резонатор с зеркалами, имеющими переменные по апертуре коэффициенты отражения. Затем анализ технологических возможностей привел к основному критерию оптимизации этих зеркал —- минимальному числу колебаний в зависимости R (г). Такой физический подход к оптимизации на сегодняшний день является типичным в задачах квантовой электроники. Однако прикладные задачи уже в настоящее время требуют большого количества принципиально разных газовых лазеров, работающих в различных режимах генерации, спектральных диапазонах и с различными уровнями входной мощности. Не всегда физический подход может обеспечить необходимые упрощения, способные свести задачу к простейшим приемам оптимизации, которые не требуют исследований функционалов (см. выражения (2.155) и (2.156)). Оптимизация выходных характеристик и конструктивных элементов прибора с учетом тенденций, определенных в теории и эксперименте, может осуществляться подбором необходимых данных в небольшом интервале изменений управляемых переменных. Дальнейшее совершенствование оптимизационных задач с использованием ЭВМ, как основных в разработке и исследовании [c.123]

Кроме цилиндрической симметрии волноводных резонаторов в лазерах были использованы и другие структуры волноводов. Например, волноводный резонатор, образованный параллельными металлическими плоскостями. Более подробно с применением волноводных резонаторов и волноводных методов в создании и исследовании ГЛОН можно ознакомиться в работе [141]. Особенностью резонаторов F/i -лазеров (открытых и волноводных) является необходимость регулировки их длины. В отличие от M/D-излучения ширина линии усиления F/i -лазера составляет всего несколько МГерц, что значительно меньше промежутка между соседними продольными типами колебаний резонатора (Av = /2L для L = 1 м, Av == 150 мГц). Для такой регулировки в лазерах одно из зеркал должно быть смонтировано на подвижном устройстве (плунжере). Можно выделить еще одну особенность в существующих f/i -лазерах. Эта особенность касается конструкции зеркал. В идеальном случае выходное зеркало должно полностью отражать излучение накачки и частично пропускать F/i -излучение, причем пропускание должно быть равномерным по всему сечению резонансного объема. В существующих системах пока наиболее распространенным остается самый простой и дешевый на практике способ вывода излучения генерации из резонатора через отверстие. Обычно отверстие в выходном зеркале герметически закрывается окном из кварца или другого материала, не пропускающего излучение накачки. К числу недостатков такого вывода относится большая угловая расходимость излучения генерации и потери мощности излучения накачки. Кроме того, трудно добиться максимально возможной мощности [c.140]

Голографические методы и техника быстро развиваются. Растут размеры голограмм, увеличиваются число и размеры элементов оптических схем (количество лазеров, например, для цветной съемки, диаметры линз, зеркал, объективов). Появляется необходимость размещения на столе киноголографической съемочной аппаратуры, создание сцены съемки с различным реквизитом. Оптические схемы требуют больших углов и отрезков, например при изготовлении голографических оптических элементов, поэтому возникает потребность в голографических столах больших размеров, нестандартных пропорций, часто по габаритам привязанных к планировке помещения. [c.90]

Метод модулированной добротности. Чтобы увеличить число атомов, участвующих почти одновременно в усилении светового потока, необходимо задержать начало генерации, чтобы накопить как можно больше возбужденных атомов, создающих инверсную заселенность, для чего надо поднять порог генерации лазера и уменьшить добротность. Это можно сделать посредством увеличения потерь светового потока. Например, можно нарушить параллельность зеркал, что резко уменьшит добротность системы. Если при такой ситуации начать накачку, то даже при значительной инберсии заселенности уровней генерация не начинается, поскольку порог генерации высок. Поворот зеркала до параллельного другому зеркалу положения повышает добротность системы и тем самым понижает порог генерации. Когда добротность системы обеспечит начало генерации, инверсная заселенность уровней будет весьма значительной. Поэтому мощность излучения лазера сильно увеличивается. Такой способ управления генерацией лазера называется методом модулированной добротности. [c.314]

Наличие двух критич. углов в (4) служит прямым подтверждением того, что спин нейтрона i = 1/2, т. к. полное число критич. углов равно 2г 1. Если магнитное слагаемое в (4) по абс. величине окажется больше ядерного, то будет наблюдаться один критич. угол скольжения. При этом полностью отраженные нейтроны будут поляризованы. Т. о., для получения поляризованных нейтронных пучков можно пользоваться магнитными зеркалами, для к-рых выполнено неравенство р (Ь) < (т/2лй2) 5. В качестве таких зеркал применяют намагниченные кобальтовые зеркала (при В >0,65 насыщ)- Они представляют собой тонкий ( 0,2 мм) слой кобальта, к-рый гальванич. путем осажден на медной подложке. Этот метод пмеет два достоинства дает полностью поляризованный пучок и пригоден для поляризации нейтронов с любой энергией, т. е. не требует монохроматизации падающего пучка. Применение кобальтовых зеркал позволило получить поляризованные пучки нмпронов с интенсивностью 10 нейтронов/жмк. Подробнее о получении полярп-зованных нейтронных пучков см. Поляризация нейтронов. [c.384]

Следующий класс голографических интерферометров, применявшихся для получения проекций трехмерных фазовых объектов, образуют многоракурсные интерферометры с независимыми дис-крегными каналами зондирования и регистрации. Эти интерферометры можно различать по способам формирования нескольких световых каналов зондирования из одного лазерного пучка. Для этой цели могут использоваться методы деления пучка как по амплитуде, так и по волновому фронту с помощью светоделителей и зеркал. При многократном делении пучка возникает необходимость в выравнивании оптической длины пути излучения в каждом самостоятельном канале. Это приводит к увеличению габаритов голографических интерферометров, поэтому число ракурсов зондирования в них не больше шести. Количество регистраторов, а следовательно и опорных каналов, совпадает с числом ракурсов зондирования. Однако для небольших объектов возможна регистрация всех проекций на одной фотопластинке с одним опорным пучком. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...