Лазер гелий-неоновый

Три типа газовых лазеров гелий-неоновый, аргоновый и криптоновый позволяют получать до 40 различных линий лазерного излучения. Однако большинство этих линий являются относительно слабыми и лишь очень немногие используются для целей голографии. В табл. 1 приведены диапазоны длин волн излучения рассматриваемых газовых лазеров. Специалисту по голографии нужно обязательно знать диапазоны излучения газовых лазеров, поскольку спектральный состав излучения играет важную роль при определении пригодности имеющейся регистрирующей среды и ее чувствительности. Это оказывается также существенным при получении цветных голограмм или цветных мультиплексных голограмм. В табл. 2—4 перечислены параметры гелий-неонового, аргонового и криптонового лазеров, а также приведены диапазоны длин волн и соответствующие мощности выходного излучения, которые специалисты по голографии могут получить от большинства существующих газовых лазеров. [c.290]

Рис. 3,6. Схема газового (гелий-неонового) лазера

К первой группе относится гелий-неоновый лазер, схема которого приведена на рис. 3.6. Генерация когерентного излучения может проходить в видимой (Xj = 0,633 мкм) и в инфракрасной области (Я.2= 1,15 мкм, = 3,39 мкм). Газоразрядная трубка 1 этого лазера заполняется гелием и неоном при парциальных давлениях соответственно 133 и 13 Па. В трубке от высоковольтного источника питания 2 создается электрический разряд 3, который возбуждает атомы гелия и неона в результате электронных ударов. Излучение выходит из полупрозрачного зеркала 4. Гелий-неоновый лазер имеет сравнительно небольшую мощность, но из-за простоты устройства, надежности и стабильности излучения он получил широкое распространение. [c.122]

В ионных газовых лазерах используются переходы между энергетическими уровнями ионов благородных газов (ксенон, аргон, неон, криптон), а также фосфора, серы и хрома. Типичный представитель этой группы — аргоновый лазер, который по конструкции похож на гелий-неоновый лазер. Газоразрядная трубка наполнена аргоном при давлении порядка десятков паскалей. Мощность лазеров этой группы выше, чем лазеров на атомных переходах. [c.122]

В качестве которого служило хорошо матированное стекло, освещенное излучением гелий-неонового лазера, причем для рис. 4.23,а—в освещенная область представляла собой кружок с диаметром около 2Ь = 0,3 мм. Освещенность фотопленки имеет характерную нерегулярную зернистую структуру, причем размер пятен или зерен увеличивается пропорционально расстоянию й. [c.109]

Очевидно, что чем длиннее цуг, испускаемый атомом, т. е. чем монохроматичнее свет, тем при большей разности хода возможна интерференция. В случае газоразрядных источников света в приборе Майкельсона удавалось наблюдать интерференцию при разности хода около полумиллиона длин волн. Опыты этого рода могут служить для характеристики процессов при излучении атома (см. 22). Обратно, располагая источником монохроматических волн, можно осуществить интерференцию при огромной разности хода и таким образом определить длину волны с очень большой точностью. Для некоторых лазерных источников света (гелий-неоновый лазер, например) ширина спектра излучения составляет 10 —10 с , что позволяет наблюдать интерференцию при разности хода в 10 —10 длин волн. [c.143]

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]

Пусть X = 0,63-10 см (гелий-неоновый лазер) в этом случае на 1 см поверхности голограммы может содержаться N = 2,5-10 независимых сведений, а на сравнительно небольшой голограмме 5x8 см примерно N = 10 сведений. [c.267]

В 1972 г. значение скорости света было определено на основе независимых измерений длины волны и частоты света. В качестве источника был выбран, по ряду причин, гелий-неоновый лазер, генерирующий излучение с длиной волны 3,39 мкм. Длина волны этого излучения измерялась с помощью интерферометрического сравнения с эталоном длины, т. е. с длиной волны оранжевого излучения криптона (см. 31). Методами нелинейной оптики (генерации излучения с суммарными и разностными гармониками, см. 236) частоту лазерного излучения удалось сравнить с эталоном времени ). Таким образом было получено значение скорости света [c.426]

Рис. 29.10. Интерференционный спектр тонкой структуры линии рассеяния в бензоле при комнатной температуре, возбужденный линией 632,8 нм излучения гелий-неонового газа лазера.

На рис. 29.10 представлен снимок спектра излучения, рассеянного в бензоле, сделанный с помощью интерферо.метра Фабри—Перо при освещении жидкости светом гелий-неонового лазера с Я = = 632,8 нм. [c.595]

Гелий-неоновый лазер непрерывного действия [c.791]

Гелий-неоновые лазеры излучают монохроматический, хорошо коллимированный пучок мощностью до нескольких десятков милливатт, работают и в импульсном, и в непрерывном режимах, просты и сравнительно безопасны в эксплуатации. Эти лазеры [c.791]

Принципиальная схема гелий-неонового лазера изображена на рис. 40.10. Здесь / — газоразрядная стеклянная трубка, диаметром несколько миллиметров и длиной от нескольких десятков сантиметров до 1,5 м и более. Торцы трубки замкнуты плоскопараллельными стеклянными или кварцевыми пластинками, ориентированными под углом Брюстера к оси трубки. Для излучения, [c.792]

Рис. 40.10. Принципиальная схема гелий-неонового лазера.

Давление гелия в трубке примерно равно 1 мм рт. ст., давление неона — 0,1 мм рт. ст. Трубка имеет катод 2, накаливаемый низковольтным источником питания, и цилиндрический пустотелый анод 3. Между катодом и анодом на трубку накладывается напряжение 1—2,5 кВ. Разрядный ток в ней равен нескольким десяткам миллиампер. Разрядная трубка гелий-неонового лазера помещается между зеркалами 4, 5. Зеркала, обычно сферические, делаются с многослойными диэлектрическими покрытиями, имеющими высокие значения коэффициента отражения и почти не обладающими поглощением света. Пропускание одного зеркала составляет обычно около 2%, другого — мене е 1%. [c.792]

В несколько раз. Таким образом, добавление гелия к неону (примерно в пропорции 5 1 — 10 1) весьма существенно для генерации в гелий-неоновом газовом лазере. [c.794]

Высокая степень оптической однородности активной среды гелий-неонового лазера позволяет сравнительно легко приблизиться к дифракционному пределу для коллимации излучения и его пространственной когерентности. Последнее можно легко продемонстрировать, если раздвигать щели в схеме опыта Юнга до самых краев сечения лазерного светового пучка. Видимость (контрастность) интерференционной картины при этом сохраняется. [c.794]

Точные количественные исследования показали, что степень пространственной когерентности yjj ( . 22) излучения гелий-неонового лазера (X = 632,8 нм) почти равна единице. Например, некогерентная часть потока 1—7,2 оказалась порядка 10 для тех точек поперечного сечения пучка, где интенсивность составляет всего 0,1% от максимальной интенсивности на оси, а для точек на оси —порядка 10 °. Согласно расчетам указанные значения некогерентной части излучения лазера можно объяснить спонтанным испусканием его активной среды. [c.794]

Благодаря высокой когерентности гелий-неоновый лазер служит превосходным источником непрерывного монохроматического излучения для исследования всякого рода интерференционных и дифракционных явлений, осуществление которых с обычными источниками света требует применения специальной аппаратуры. Многочисленные варианты гелий-неонового л,азера нашли весьма разнообразные применения в биологических исследованиях, в системах лазерной связи, в голографии, машиностроении и многих других областях естествознания и техники. [c.794]

Поэтому даже в ограниченном участке спектра число собственных частот резонатора может быть значительным. В случае, например, гелий-неонового лазера (X = 632,8 нм) число собственных частот, расположенных в пределах ширины линии усиления, равно примерно 5—10, в рубиновом лазере оно достигает сотен, а в некоторых лазерах — десятков и сотен тысяч (лазеры на красителях, см. 230). [c.798]

Рис. 40.13. Интерференционные кольца, полученные с эта.чоном Фабри — Перо при его освещении излучением гелий-неонового лазера (А. = 632,8 нм).

Как было показано в 228, спектральный интервал, в пределах которого могут располагаться квазимонохроматические компоненты излучения лазера, несколько меньше ширины линии, отвечающей переходу между уровнями с инверсной заселенностью, но пропорционален ей. В гелий-неоновом и рубиновом лазерах ширины линий составляют соответственно 0,03 см" и 20 см а ука- [c.816]

В данной главе мы изложили физические принципы, положенные в основу устройства оптических квантовых генераторов, разобрали некоторые их общие свойства и описали три типа лазеров — рубиновый, гелий-неоновый и лазер на красителях. Помимо указанных, существует большое число других лазеров, отличающихся по тем или иным свойствам, а именно способами возбуждения активной среды, спектральной областью, в которой находится излучение, мощностью, коэффициентом полезного действия, временными характеристиками и т. д. и т. п. [c.819]

Рис, 41.8. Зависимость мощности 20) второй гармоники излучения гелий-неонового лазера от наклона кристалла КОР (6о=41°,5). [c.839]

Голограмма имеет громадную информационную емкость. В пределе для бинарной информации (т. е. для информации, принимающей только два значения, например О или 1) и при использовании гелий-неонового лазера с /- = 0,6328 мкм она составляет Л =1,8- 10 бит/см (бит— единица бинарной информации), т. е. на одной фотопластинке можно получить множество голограмм различных предметов путем некогерентного последовательного наложения волновых фронтов и затем раздельного восстановления изображений. Одна из возможностей такой записи заключена в использовании при каждой экспозиции опорных пучков, падающих под различными углами. [c.26]

Кроме лазеров, работающих на нейтральных атомах, в настоящее время созданы газовые ионные лазеры, работающие на криптоне, аргоне (/. = 0,5145 мкм 0,4880 мкм 0,4765 мкм) и др. Эти лазеры более мощные, чем гелий-неоновые их мощность излучения в непрерывном режиме до десятков ватт. В далекой инфракрасной области работают газовые лазеры на СО. (/.= 10.6 мкм). [c.36]

Особенно высокие требования предъявляются к частотно-контрастным характеристикам при получении толстослойных (трехмерных) голограмм, так как расстояние между пучностями в. этом случае имеет порядок л/2, что при длине волны гелий-неонового лазера (/.= 0,6328 мкм) требует разрешения около 5000 линий/мм при высоком контрасте. [c.38]

Как известно, информация об объекте фиксируется на голограмме в виде совокупности интерференционных полос, причем расстояние между соседними полосами имеет порядок длины волны света, используемого в процессе получения голограммы. Следовательно, максимально возможная плотность записи информации обратно пропорциональна квадрату длины волны света с коэффициентом пропорциональности порядка единицы. Например, если для записи информации используется излучение гелий-неонового лазера (с длиной волны равной 0,6.3 мкм =, = 0,63- 1() см), то на I см голограммы можно записать до 3- К)" бит (бит — это двоичная единица информации, принимающая значения 0 или I). При этом, естественно, предполагается, что регистрирующая среда, на которой записывается голографическое поле, обладает разрешающей способностью, превышающей 2000 линий/мм. Такие вещества, как указывалось ранее, существуют и широко используются в голографии. [c.96]

Из других методов отметим выполненное в 1972 г. измерение скорости света путем независимого определения длины волны и частоты света. Источником света служил гелий-неоновый лазер, генерирующий излучение 3,39 мкм. [c.202]

Рис. 35.15. Принципиальная схема гелий-неонового лазера А — анод К — катод

Мощности гелий-неоновых лазеров невелики 0,1 Вт — для излучения с Х2=И50 нм и 1 Вт — для излучения с Я,1 = 632,8 нм. [c.290]

ЧТО соответствует так называемой инверсной населенности уровней / и 2. В настоящее время имеется целый ряд методов получения инверсной населенности в различных средах. Два из них, используемые в рубиновом лазере и лазере на гелий-неоновой смеси, подробно описаны в задачах 18 и 19. [c.280]

Активной средой гелий-неонового лазера является смесь газов Не и Не при полном давлении 130 Па. Парциальное давление Не берется в несколько раз больше, чем давление Пе. Генерация осуществляется на спектральных переходах Ые. Гелий используется для создания инверсной населенности уровней Ые (см. стр. 303). Для возбуждения среды применяется газовый разряд. [c.302]

Для контроля поверхности. Характеристики наиболее интересных зарубежных дефектоскопов с гелий-неоновым лазером приведены в табл. 18, [c.92]

Бесконтактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осуществляют с помощью интерферометра [39]. Луч лазера 1 (рис. 1.39) расщепляется полупрозрачным зеркалом 2 на два луча они отражаются от неподвижного зеркала 3 и изделия 4, поверхность которого колеблется под действием ультразвуковой волны. Лучи принимаются фотоумножителем 5. Разность хода лучей в плечах интерферометра равна нечетному числу четвертей световых волн. Длина волны выбирается довольно большой (6,328-10 м от гелий-неонового лазера). Косинусоидальный закон изменения интенсивности интерферирующих лучей при колебаниях поверхности изделия аппроксимируется линейной зависимостью при амплитуде до 3-10" м. [c.68]

Интерференционные измерения длин в диапазонах 200 мм, 20 м и 1 км осуществляют с помощью гелий-неоновых лазеров, обеспечивающих высокую монохроматичность, малую расходимость лучей и большую интенсивность излучения. В лазерной интерферометрии разрешающая способность в метровом диапазоне может быть до 0,1 мкм, а при специальных измерениях даже до 10"- мкм . Из сказанного выше об интерференции в промежутке между пластинами следует, что если внутренняя поверхность одной из пластин имеет какие-нибудь неровности, то наблюдаемые интерференционные полосы станут изогнутыми и их форма будет соответствовать изгибам профиля поверхности в вертикальном сечении. В частности, если внутренняя поверхность нижней пластины сферическая в пределах диапазона измерений, то интерференционные полосы имеют вид колец. Это позволяет использовать интерференционную картину для измерения малых неровностей поверхности, применяя необходимые увеличения. [c.90]

Схема зонда с применением гелий-неонового лазера показана на рис. 2.16.. Лазер ЛГ-56 с блоком питания СБП-5 дает пучом света с длиной волны 1 — = 0,6328 мкм. Фотометрирование интенсивности излучения рассеянного света под углом 20° вперед и назад осуществляется фотоэлектронным умножителем ФЭУ-51. Питание ФЭУ производится от стабилизированного высоковольтного выпрямителя Б5-24, а ток ФЭУ регистрируется микроамперметром М-95. В конструкции зонда использованы стекловолоконные световоды, что позволило выполнить его небольших размеров. Луч света от лазера по трубке 1 направляется через отверстие 2 диаметром 0,7 мм в головке 5 в исследуемый объем среды. Информация о рассеянии света через насадки 3 поступает к торцам световодов 6 и выводится к ФЭУ. Трубка 1 и световоды 6 проходят внутри тубуса зонда 7, с которым соединена головка зонда 5. Насадка 3 предохраняет световод, от механических повреждений. Отверстия в головке лежат в плоскости поляризации света. Продувка воздухом через отверстия 4 предотвращает попадание влаги в рабочие каналы. [c.46]

Типичные эффекты нелинейной оптики, т. е. такие, в которых участвуют лишь поля с оптическими частотами, были открыты только после создания лазеров. Вскоре после опубликования основополагающих работ Н. Г. Басова, А. М. Прохорова и Ц. Г. Таунса были созданы твердотельные лазеры (лазер на рубине, Т. Г. Мейман, 1960) и газовые лазеры (гелий-неоновый лазер, А. Джа-ван, В. Р. Беннетт, Д. Р. Эрриотт, 1961), которые затем постоянно совершенствовались и дополнялись лазерами новых типов. Благодаря этим работам в настоящее время существуют интенсивные когерентные источники света, частоты которых охватывают широкий спектральный диапазон от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области. При стационарном режиме с лазерами различных типов достигаются мощности от 10 до 10 Вт (при этом первое место занимает лазер на СОг, работающий на длине волны %= 10,6мкм). Значительно более высокие мощности достигаются в импульсном режиме, особенно при использовании модуляции добротности. Рубиновый или неодимовый лазерный осциллятор с переключаемой добротностью (длины волн 0,69 и [c.26]

Оптический локатор ОРДАР — наземная система точного слежения за ракетами на активном участке их полета. Лазер гелий-неоновый (Л = 0,63 мкм), выходная мощность 0,1 Вт. На ракете пли самолете, за которым должен следить локатор, устанавливается специальный рефлектор локатор определяет расстояния, ускорение, азимут и угол места, высот [c.82]

ТО структура пучка, выходящего из лазера, оказываетея такой же, как и при дифракции нескольких когерентных плоских волн, падающих на экран с отверстием под небольшими углами, при условии, что форма эквивалентного отверстия совпадает с формой зеркал. В случае, например, прямоугольных зеркал угловое распределение амплитуды выражается функциями типа приведенных в 42. Если же резонатор соетоит из соосных сферических зеркал, то генерируемое излучение часто имеет вид гауссова пучка (см. 43). Фотографии, показанные на рис. 9.8 (см. стр. 185), получены для различных поперечных сечений пучка, выходящего из гелий-неонового лазера (>. = 632,8 нм). Как мы видим, интен- [c.802]

Если % = 0,63-10 мм (гелий-неоновый лазер) и Т = 1 м, то й1П11п — 0,32 мм и необходимые размеры зеркал варьируют от 1,5 до 2 мм. Благодаря малой величине длины волны практически приемлемыми оказываются зеркала, очень длиннофокусные с точки зрения обычных представлений. Например, Ах = 1 мм реализуется при /= 100 м (если по-прежнему К = 0,63-10 мм, Е = 1 м). [c.804]

Первые лазерные голограммы были получены с помощью гелий-неонового лазера с длиной волны излучения >,==0,6328 мкм, работающего на нейтральных атомах. Существующие гелий-неоновые лазеры могут генерировать непрерывные колебания также в ближней инфракрасной области спектра на следующих длинах волн 1,15 мкм и 3,36 мкм, имеющие узкие спектральные линии, что позволяет с их помощью получать 1олограммы сцен глубиной в несколько десятков метров. Однако малая мощность излучения таких лазеров (0,1—0,5 мВт) ограничивает возможность их применения, так как в. этом случае для получения голограммы требуется большое время. экспозиции, составляющее десятки минут. При увеличении мощности гелий-неоновых лазеров путем увеличения длины газоразрядной трубки увеличивается и ширина спектральной линии, так что при мощности 100 мВт гелий-неоновый лазер позволяет регистрировать сцены глубиной не более 20 см. [c.36]

Лазеры на нейтральных атомах, типичным представителем которых является гелий-неоновый (Не-Ые) лазер, могут генерировать на любой из следующих длин волн Я.1 = 632,8 нм Л.2=1150 нм з = 3390 нм. Гелий-неоновый лазер был первым газовым лазером, созданным в 1960 г. Джаваном совместно с Беннетом и Эрриотом. В настоящее время наиболее распространенным является гелий-неоновый лазер, генерирующий красный свет с длиной волны 1 =632,8 нм. [c.289]

Дефектоскоп SDB с источником излучения от гелий-неонового лазера фирмы Такепака Ele tronix (Япония) предназначен для обнаружения дефектов на поверхности движущегося листообразного тела (листовой стали, меди, алюминия, железа, различных бумаг, фанер) при использовании оптического отражения бегущего свето- [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...