Число двойных проходов излучения

В экспериментах использовался телескопический HP, предложенный в работе [208] и наиболее широко исследованный в [68-71]. Оптическая схема его показана на рис. 4.5. Резонатор состоит из вогнутого и выпуклого зеркал с совпадающими фокусами. В таком резонаторе идеализированный параллельный пучок (без учета дифракции) после отражения от двух зеркал преобразуется снова в параллельный, но при этом его диаметр увеличивается или уменьшается (в зависимости от направления распространения излучения) в М раз. Увеличение резонатора определяется согласно выражению М = F /F2, где F и F2 — фокусные расстояния зеркал 3 и З2. Диаметры зеркал удовлетворяют соотношению D /D2 — F /F2 — М (D — — диаметр разрядного канала), выход пучка излучения осуществляется со стороны зеркала З2. В распределении интенсивности на выходе резонатора имеется кольцевой провал, обусловленный геометрической тенью от зеркала З2. В работе [68] показано, что число двойных проходов излучения [c.115]

Число двойных проходов излучения в резонаторе 115, 117, 120 [c.307]

По данным, приведенным в таблице, построены зависимости расходимости излучения от увеличения М для числа проходов п = 1, 2 и 3 (рис. 4.7), что соответствует трем резонаторным пучкам (3, 4 и 5 на рис. 4.6). Значения расходимости, измеренные методом фокального пятна, практически совпадают с расчетными данными. Из хода кривых следует, что для формирования пучка дифракционного качества требуется как минимум два двойных прохода при М 60. При М = 100 расходимости пучков (см. таблицу) различаются в три раза, при М = = 200 — в два раза, при М = 300 — в 1,5 раза. Поэтому измерение мощности малорасходящихся пучков методом диафрагмирования неэффективно, к тому же имеют место колебания их пятен в плоскости фокусировки. Единственный способ, позволяющий оценить мощности этих пучков, заключается в расчетах площади пучков по распределению их интенсивности в плоскости фокусировки излучения, т. е. в дальней зоне (см. рис. 4.6, б при М 60). Определяется площадь распределения интенсивности для каждого отдельного пучка (S s и 54) и общая площадь ( з + 4) и рассчитывается мощность излучения в пучках согласно следующим выражениям [c.120]

Излучение лазера распространяется в направлении зеркала М и делится на нем на два пучка, имеющие примерно равные интенсивности. Разность фаз б ортогонально поляризованных лучей при многократном прохождении возрастает пропорционально числу проходов п. В фокальной плоскости спектрографа наблюдаются вертикальные интерференционные полосы, которые будут расположены в п раз чаще, чем в классическом методе. Для возможности наблюдения картины перед входной щелью спектрографа располагается поляризатор под углом 45° по отношению к скрещенным поляризаторам, который обеспечит равенство интенсивностей интерферирующих лучей. Предельная чувствительность метода определяется временем непрерывной генерации (10 с) и временем двойного прохода светом резонатора (-- 10 с) теоретически можно реализовать 10 проходов луча и тем самым увеличить на 6 порядков чувствительность измерений. Для обеспечения высокой точности поляризаторы в схеме не используются за счет многократности прохождения лучей происходит сужение полос и это дает возможность увеличить точность измерений N 1 до 0,Л %, что на порядок выше, чем в классических методах. [c.167]

Расходимость ( геом, мрад) пучка излучения ЛПМ с телескопическим HP при разных увеличениях М в зависимости от числа двойных проходов п излучения в резонаторе [c.120]

В случае устойчивого резонатора расходимость пучков излучения ЛПМ остается на один-два порядка больще дифракционного предела, что ограничивает их практическое применение. При использовании телескопического HP с увеличением М = 100-300 формируются пучки с расходимостью близкой к дифракционному пределу и дифракционной. Первый резонаторный пучок отстает от второго пучка сверхсветимости на время одного двойного прохода излучения в резонаторе, второй — на время двух двойных проходов и т.д., следовательно, п-й пучок — на At = п (2L/ ), где п — число проходов, L — длина резонатора, с — скорость света. Соответственно последовательные ре-зонаторные пучки отстают друг от друга на At = 21//с. С каждым [c.281]

В принципе световое и вообще электромагнитное поле содержит все возможные длины волн, направления распространения и на правления поляризации. Но главное назначение лазера как прибора состоит в генерации света с определенными характеристиками. Первый этап селекции, а именно по частоте, достигается выбором лазерного материала. Частота V испускаемого света определяется формулой Бора Ну = и нач — конечн и фиксируется выбором уровней энергии активной среды. Разумеется, линии оптических переходов не являются резкими, а по различным причинам уширены. Причиной уширения могут быть конечные времена жизни уровней вследствие излучательных переходов или столкновений, неоднородность кристаллических полей и т. д. Для дальнейшей селекции частот используются оптические резонаторы. В простейшем СВЧ-резонаторе, стенки которого имеют бесконечно высокую проводимость, могут существовать стоячие волны с дискретными частотами. Эти волны являются собственными модами резонатора. Когда ученые пытались распространить принцип мазера на оптическую область спектра, было не ясно, будут ли вообще моды у резонатора, образованного двумя зеркалами и не имеющего боковых стенок (рис. 3.1). Вследствие дифракции и потерь на пропускание в зеркалах в таком открытом резонаторе не может длительно существовать стационарное поле. Оказалось, однако, что представление о типах колебаний (модах) с успехом может быть применено и к открытому резонатору. Первое доказательство было дано с помощью компьютерных вычислений. Фокс и Ли рассмотрели систему двух плоских параллельных зеркал и задали начальное распределение поля на одном из зеркал. Затем они исследовали распространение излучения и его отражение. После первых шагов начальное световое поле рассеивалось и его амплитуда уменьшалась. Однако после, скажем, 50 двойных проходов мода поля приобретала некую окончательную форму и ее амплитуда понижалась в одно и тоже число раз при каждом отражении (с постоянным коэффициентом отражения. Стало ясно, как обобщить понятие моды на случай открытого резонатора. Это такая конфигурация поля, которая не изменяется [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...