Мощности излучения спектральная

С учетом этих переобозначений выражения для мощностей излучения (спектрально-угловой, угловой и спектральной) принимают вид [c.133]

Рис. 7.29. Сравнение спектрального распределения мощности лампы типа черное тело со спектральным распределением мощности излучения черного тела при 2014 К. — спектральная яркость лампы, деленная на спектральную яркость черного тела, нормированная при Х=660 нм. Пунктирные линии представляют вычисленные распределения для различных коэффициентов излучения лампы. Сплошной линией показана наилучшая подгонка к результатам измерений, которая соответствует коэффициенту излучения 0,992 [41].

Все светотехнические единицы базируются на использовании силы света стандартного источника с определенным распределением энергии по спектру. Для изотропного источника световой поток связан с силой света I равенством Ф = 4п1. Поток выражают в люменах (лм), а освещенность поверхности — в люксах (1 лк = 1 лм/м ). В энергетических единицах световой поток выражают в ваттах (Вт), а освещенность — в ваттах на квадратный метр (Вт/м ). Световому потоку 1 лм соответствует разная мощность излучения в зависимости от его спектрального состава, и для установления между ними количественной связи используют таблицы или графики, характеризующие среднюю чувствительность глаза к излучению той или иной длины волны (см. рис. 1). Приводимые в справочниках коэффициенты для перевода люменов в ватты относятся к узкой спектральной области вблизи А 5550 А, где в среднем чувствительность человеческого глаза оказывается максимальной. [c.41]

Частотную зависимость мощности излучения (а также поглощения) называют спектральной линией. Проведя прямую параллельно оси абсцисс на уровне половины максимальной мощности, получают так называемую полуширину Д спектральной линии (рис. 16.1,5). [c.215]

В начале 74 мы условились подразумевать под интенсивностью спектральной линии / величину, пропорциональную мощности излучения единицы объема di>. Теперь введем еще другое определение интенсивности линии /, подразумевая под/ величину, пропорциональную потоку ДФ(v)(iv, выходящему за пределы источника света. Воспользовавшись формулой (4), найдем следующее соотношение между Г и / [c.413]

Поскольку спектральный прибор регистрирует падающий на него поток, то измеряемая прибором интенсивность оказывается пропорциональной / поэтому I можно назвать измеряемой интенсивностью". Тогда по формуле (5а) имеем при наличии явления самопоглощения измеряемая интенсивность / отлична от интенсивности /. определяемой через мощность излучения единицы объема источника света. [c.413]

Т. е. наблюдаемые интенсивности V относятся как интенсивности /, пропорциональные мощности излучения единицы объема db. Если рассматриваемые линии являются составляющими спектрального мультиплета. то в этом случае [c.414]

Полная световая эффективность представляет собой отношение светового потока белого света к соответствующей мощности излучения. Такое же отношение для определенной длины волны называется спектральной эффективностью или световой эффективностью монохроматического света. [c.299]

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]

Расселение нижних рабочих уровней ЗР и 2Р производится при спонтанных переходах на уровень ISa- Это метастабильный уровень с большим временем жизни его расселение обеспечивается в основном соударениями со стенками газоразрядной трубки при диффузии атомов к стенкам. Процесс тем интенсивнее, чем меньше диаметр трубки следовательно, мощность излучения Не—Ne-лазера оказывается критичной по отношению к диаметру максимальная мощность достигается при диаметре трубки около 7 мм [128]. Уровни неона 2S и 2Р являются сложными и имеют подуровни, поэтому спектр гелиево-неонового лазера может содержать значительное число близко расположенных спектральных линий. [c.38]

Согласно соответствия принципу, квантовомеханич. ф-лы для интенсивности спонтанного М. и. на частоте (й = (ifj — i)ih при переходе квантовой системы с энергетич. уровня на уровень (т. е. при переходе из стационарного состояния в ф2) получаются из классич. ф-л для спектральной мощности излучения соответствующей заменой квадратов фурье-компонентов мультипольных моментов I I I квадраты [c.221]

О. р.— резонансная система лазера, определяющая спектральный и модовый состав лазерного излучения, а также его направленность и поляризацию. От О. р. зависит заполненность активной среды лазера полем излучения и, следовательно, снимаемая с неё мощность излучения и кпд лазера. [c.454]

Оптические квантовые генераторы (ОКГ) обладают очень высокой спектральной мощностью излучения, так что эффективные температуры их излучения составляют 10 — 10 - К, что в 10 —10 раз превышает эффективную температуру Солнца. Высокая когерентность и острая направленность излучения ОКГ дают возможность эффективного их использования для связи, получения высоких температур в малых объемах, для оптической диагностики газовых потоков и т. д. Данные по лазерным переходам и другим характеристикам в нейтральных, ионизированных и молекулярных газах в кристаллах, в лазерах на основе стекол, на полупроводниках, в жидкостях и в химических красителях представлены в [5] и в табл. 6.16. [c.231]

Оптические квантовые генераторы (ОКТ) обладают очень высокой спектральной мощностью излучения, так что эффективные температуры их [c.253]

Рис. 5.2. Автокорреляционная функция АКФ и спектр излучения на выходе из световода длиной I км (длительность начальных импульсов 100 пс. пиковая мощность излучения 7,1 Вт). Модуляция в АКФ и наличие боковых спектральных компонент обусловлены модуляционной неустойчивостью [22].

Спектральная плотность случайной мощности излучения для цуга импульсов с флуктуирующими параметрами (4) изображена на [c.287]

Рис. 6.38. Измеренная в экспериментах [101] спектральная плотность мощности излучения синхронно-накачиваемого лазера на красителе спектр изображен в полосе 5 МГц с центром на частоте (Oi/2n= 79,81 МГц, соответствующем периоду следования импульсов генерации

Возвращаясь к формуле (1.11), определяющей мощность излучения в предположении, что частотная характеристика системы имеет форму весьма тонкой линии с частотой перехода Nq, необходимо ее уточнить, учитывая реально существующую частотную характеристику, т. е. форму спектральной линии. Тогда (1.11) примет следующий вид (при gt gj 1) [c.11]

После выбора активной среды, обеспечивающей излучение с необходимой длиной волны, требуется проведение анализа возможности получения других характеристик излучения энергии (для импульсного режима работы), генерируемого импульса или его мощности, а также нужной пространственно-временной и спектральной структуры. Мощность генерируемого излучения в течение процесса генерации чаще всего имеет сложную временную структуру, расчет которой представляет значительные сложности из-за большого количества факторов. По характеру временных зависимостей мощности излучения в режиме свободной генерации различают три случая режимы хаотических и периодических пульсаций и квазинепрерывный режим. [c.220]

В некоторый момент времени to, когда инверсная населенность (и соответственно коэффициент усиления) активной среды достигают заданных значений A/ po( o), потери резонатора резко уменьшаются до минимальных, определяемых остаточными потерями элементов и пропусканием выходного зеркала. С этого момента начинается второй этап линейного развития генерации, в течение которого мощность излучение в резонаторе (и на выходе) медленно нарастает практически по линейному закону, начиная со спонтанного уровня. Поскольку в этот период излучение имеет уже вынужденный характер, то происходит формирование его пространственной и спектральной структур. Длительность этапа линейного развития хотя и существенно превосходит длительность последующего импульса излучения, однако значительно-короче характерного времени нарастания инверсной населенности Т, Поэтому инверсная населенность активной среды под дей- ствием источника накачки за это время практически не увеличивается. Также мало изменяется (уменьшается) инверсная населенность под действием поля излучения, поскольку его мощность остается весьма малой. [c.132]

Современный этап развития лазерной техники характеризуется непрерывным увеличением промышленного выпуска лазеров и высокими темпами внедрения лазеров в народное хозяйство. Применение лазеров в машиностроении, в производстве приборов и элементов электронной техники способствует повышению надежности, качества и увеличению выхода годных изделий, улучшает условия труда и уменьшает трудоемкость производства. Среди лазерных технологических установок для сварки, резки, закалки и отжига материалов, сверления отверстий и других операций ведущее место в настоящее время принадлежит установкам с твердотельными лазерами. Твердотельные лазеры также широко используются для исследований и испытаний различных материалов, получения высокотемпературной плазмы и мягкого рентгеновского излучения. Опыт разработок и эксплуатации приборов показывает, что достижение высоких и стабильных во времени параметров лазеров и лазерного излучения (КПД, энергии и мощности излучения, расходимости, спектрального состава) не может быть обеспечено без учета в конструкции лазеров и при управлении режимами их работы различных эффектов, обусловленных нагревом элементов лазерного излучателя. Только при правильном выборе теплового режима элементов излучателя лазера, при устранении или частичной компенсации негативных проявлений термооптических эффектов можно обеспечить стабильность параметров лазеров и эффективное управление их характеристиками. [c.3]

Сказанное означает, что мощность излучения, поглощаемая газом при переходах п т, должна равняться мощности, излучаемой при обратных — вынужденных и спонтанных — переходах. Выполнение этого условия обеспечивает неизменность и спектральной плотности энергии излучения (для частоты сотя), и среднего числа атомов в состояниях т, п. Итак, в состоянии термодинамического равновесия должно выполняться равенство [c.735]

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]

Для эффективного использования метода инфракрас ного облучения надо предварительно тщательно изучить спектральные характеристики нагреваемого материала и соответственно подобрать характеристики излучателей. Излучатели должны быть такой формы и так расположены по отношению к материалу или изделию, чтобы возможно полнее и равномернее осветить все поверхности, подлежащие нагреву. Для небольших сушилок нетрудно выполнить механизм, позволяющий передвигать излучатели в направлении к материалу и тем изменять расстояние до облучаемой поверхности, влияющее на мощность излучения и его равномерность. Это облегчает регулирование режима, что важно при переменных условиях сушки. [c.158]

В простейшем микроволновол спектрометре излучение генератора СВЧ пропускают через волноводную ячейку, заполненную исследуемым газом, и направляют на приёмник излучения, сигнал к-рого, пропорциональный принимаемой мощности, подаётся на регистрирующий прибор. Линии поглощения в газе регистрируют по уменьшению приходящей на приёмник мощности излучения определённых частот. Для новыше-ния чувствительности спектрометров используют модуляцию частот спектральных линий, действуя на частицы электрич. [Штарка эффект) или магн. Зеемана эффект) полем и выделяя сигнал на частоте модуляции. В миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах используют модуляцию частоты излучения источника и приём сигналов от линий поглощения по модуляции давления исследуемого газа при поглощении им моду-лиров. излучения (см. Субмиллиметровая спектроскопия). Большой запас чувствительности позволяет исследовать, напр., спектры нестабильных молекул, запрещённые спектры молекул, а также применять М. с. для молекулярного и изотопного спектрального анализов. Повышения чувствительности в разл. микроволновых спектрометрах достигают также накачкой вспомогат. излучения (т. н. двойной резонанс), сортировкой частиц по состояниям (см. Молекулярный генератор) и др. [c.133]

ПОТОК ИЗЛУЧЕНИЯ — отношение энергии, переносимой эл.-магн. излучением через к.-л. поверхность, ко времени переноса, значительно превышающему период эл.-магн. колебаний. П. и.— синоним понятия мощность, излучения характеризует энергию излучения, распространяющегося внутри нек-рого телесного угла через к.-л. поверхность в единицу времени. П. и. измеряется в Вт и оценивается по действию излучения на неселективнын спектрально-избират. приёмник. В метрологии таким приёмником, как правило, служит калориметр с приёмным элементом в виде чер- [c.94]

В приборах, измеряющих непосредственно спектр Ф(х), излучение направляется на устройство, обладающее свойством спектральной селективности [выделяет узкий интервал (V, т-[- Зу)], и приёмник регистрирует мощность выделенной спектральной составляющей излучения. Полный спектр Ф(у) получается или после-доват. перестройкой частоты — сканированием (одноканальные системы), или одновременным независимым приёмом излучения от мн. интервалов 6у (многоканальные системы). [c.621]

Существенно искажаются результаты измерения температур в градиентном поле при использовании в этих условиях бесконтактных методов. Резко нелинейный характер зависимости мощности излучения в видимой и близкой инфракрасной областях спектра от темпе-раттоы поверхности объекта приводит к тому, что преобразователи, реагирующие на величину спектральной или интегральной мощности излучения, дают не осредненное значение температуры по визируемой области объекта, а близкое к максимальному значению. [c.79]

Если полоса пропускания оптического фильтра на входе приемника ДХ и спектральная плотность мощности излучения Солнца составляет Qx. то величина средней скорости рассеяния фотонов на стерадиан от дячного объема [c.175]

Рассмот1рим фон, обусловленный солнечным светом, отраженным от объекта, для случая, когда объект облучается полной спектральной плотностью мощности излучения Солнца Qx. Площадь объекта внутри поля зрения прием-иика равна nQ R /4. Значение средней скорости фотонов на стерадиан, рассеянных от этой площади, [c.176]

Модуляционная неустойчивость в области отрицательной дисперсии во.поконных световодов наблюда.пась в эксперименте [22]. когда 100-пикосекундные (FWHM) импульсы Nd YAG-лазера (длины волны генерации 1,319 мкм) проходили через световод длиной I км с дисперсией Р2 — 3 пс /км. На рис. 5.2 изображены автокорреляционная функция (АКФ) и спектр излучения на выходе из световода при пиковой мощности излучения Рр = 7,1 Вт. Расположение боковых спектральных компонент находится в согласии с предсказанным уравнением (5.1.10). Расстояние между максимумами в АКФ обратно пропорционально в соответствии с теорией. Боковые спектральные компоненты второго порядка, которые видны на рис. 5.2, также [c.108]

Спектральные методы исследования стабильности параметров излучения квазинепрерывных лазеров. Эффективный метод исследования флуктуаций параметров импульсов в непрерывном цуге излучения лазеров с синхронизованными модами разработан фон-дер-Линде [101]. В основу экспериментальной методики положен анализ спектральной плотности мощности излучения. Цуг импульсов квазине-прерывного лазера направляется на фотодиод с временем отклика в десятки пикосекунд, а сигнал с выхода фотодиода поступает на спектроанализатор. Ключевой проблемой здесь является расшифровка полученных спектров, т. е. идентификация вкладов, вносимых флуктуациями энергии, длительности и периода следования импульсов. Как показано в [101], это вполне разрешимая задача. [c.286]

Лазер, как генератор светового излучения, должен содержать среду, усиливающую свет, и резонатор, осуществляющий положительную обратную связь между генерируемым светом и усиливающей средой. Роль усиливающей среды в нашем случае играет кристалл алюмоиттриевого граната с неодимом (АИГ-Nd). Этот кристалл по сравнению с другими лазерными активными средами (например, рубин, стекло с неодимом и т. д.) обладает удачным сочетанием физических и спектральных свойств, позволяющих ему успешно работать практически во всех известных режимах генерации (импульсных и непрерывных). Так, например, в непрерывном режиме лазеры на гранате с неодимом позволяют достигать мощности излучения до 1 кВт [13, 14]. В импульсном режиме достигаются мощности излучения до 100—1000 МВт [15, 16]. Основное излучение лазеров на гранате с неодимом находится в ближнем инфракрасном диапазоне спектра. С помощью хорошо разработанных методов нелинейной оптики это излучение эффек-1ИВН0 преобразуется в излучение видимого и ближнего ультрафиолетового диапазонов спектра [17, 18]. Эта возможность существенно расширяет области применения АИГ-лазеров. [c.5]

Если предположить, что воздействие источников шума имеет 8ИД гармонических колебаний с некоторой частотой й, то вынужденные колебания мощности излучения, описываемые уравнением (3.15), имеют вид гармонических колебаний, аналогичных колебаниям при модуляции тютерь резонатора (3.12). Амплитудд колебаний описывается кривой К(й) (3.12), имеющей резонансный пик на частоте 2о (см. рис. 3.5). Отсюда следует, что если в спектре шумовых источников ПОЛЯ излучения есть частоты, близкие к релаксационной резонансной частоте Qo, то в шумах мощности выходного лазерного излучения на этих частотах наблюдается резонансный 1Подъем, то есть, как и при модуляции потерь, лазер будет играть роль своеобразного усилителя, который усиливает в K(Q) раз подаваемые в него шумы, переводя их в шумы выходного излучения. Следовательно, наиболее важными с точки зрения вантовых шумов выходного излучения лазера являются относительно низкие частоты в области Qo, значения которых, как показано выше, составляют десятки — сотни. килогерц. Источники шумов мощности излучения обладают значительно более широким -спектром. Относительная амплитуда спектральных компонент шумов ш ш(й) описывается приближенным выражением [52] [c.86]

Для ааенжи относительного уровня квантовых шумов реальных аазеров необходимо знать фактические характеристики источников шумов мощности излучения и инверсной населенности ИЛИ ИХ спектральное распределение w m(Q)y Согласно [63—65] интенсивность шумов может быть оценена из выходных (параметров лазерного излучения на основе связи шумов выходного излучения с источниками шумов (рис. 3.12,6). С учетом этого получается следующее выражение для оценок относительной Спехктральной плотности квантовых шумов выходного излучения лазера (в полосе частот 1 Гц) [c.88]

Спектральная 1плотность шумов выходного излучения лазера в ре--зонансном пике (Qo) значительно выше (в 3,25 10 раз), чем на резонансном. фоне. Поэтому основной вклад во временные квантовые флуктуации мощности излучения лазера дает именно резонансный лик. Средний уровень относительных временных флукту-даий лазерного излучения (корень квадратный из дишерсии) Awm В полосе частот от Qi до Й2 [c.88]

Отметим, что величина АГпр, помимо отмеченной зависимости от состояния боковой поверхности, связана с прочностными и упругими характеристиками стекла (см. формулы табл. 4). В реальных режимах работы параметром, с которым приходится непосредственно иметь дело экспериментатору, является не температурный перепад АГпр и связанное с ним механическое напряжение, а подводимая мощность накачки. При этом предельно допустимые значения последней Рн. пр оказываются (помимо вышеперечисленных характеристик среды) обусловленными также эффективностью системы накачки, спектральным составом накачивающего излучения, теплопроводностью стекла — т. е. всеми теми факторами, которые определяют связь температурного поля в элементе с условиями накачки. Исходя из этого, ясно, что стекла с более высокой концентрацией активатора (вследствие лучшего поглощения излучения накачки) характеризуются при прочих равных условиях меньшим значением Рн. пр (например, для активных элементов из стекол ГЛС-2 и ГЛС-4 это отличие составляет приблизительно 1,7 раза). Стекла с большей теплопроводностью выдерживают большие мощности накачки. Примером могут служить концентрированные неодим-фосфатные стекла (КНФС), обладающие повышенной теплопроводностью благодаря специфике строения матрицы [26, 48, 61]. Термомеханические характеристики их настолько высоки, что (в сочетании со свойственным им высоким КПД) средняя мощность излучения лазеров на их основе приближается к характерной для лазеров на АИГ Nd. [c.28]

Возможность пространственного согласования волновых фронтов измерительного и опорного пучков в области локализации интерференционной картины двухлучевых интерферометров с параллельным пучком лучей позволяет использовать в них обычные (не лазерные) источники пространственно-некогерент-ного света сплошного или линейчатого спектра. Однако из-за низкой спектральной яркости такие источники не позволяют получать резкие интерференционные картины. При исследовании нестационарных искажений протяженных объектов обеспечение достаточной для фотографирования мощности излучения в этом случае достигается либо расширением рабочего участка спектра, что приводит к спектральному размытию интерференционных полос, либо увеличением рабочей поверхности источника, что также ухудшает интерференционную картину вслед -ствие увеличения углового расхождения пучков. [c.178]

Значительная спектральная яркость. Этот параметр тесно связьгаает между собой плотность потока энергии, телесный угол, в котором она распространяется, и ширину спектра излучения, в котором сосредоточена эта энергия. Если сравнивать между собою по яркости когерентные и некогерентные источники, то видно, что температурные источники значительно проигрывают. Дело в том, что все источники излучения независимо от их температуры не могут излучать сильнее идеального излучателя - АЧТ - при той же температуре. Даже Солнце, которое нам кажется самым ярким источником, имеет такую же яркость, как и АЧТ при температуре 6000 К. По формуле Планка подсчитано, что полная мощность излучения Солнца ( т. е. мощность по всему спектру излучения) не превышает 7000 Вт с каждого квадратного сантиметра поверхности. Это мощностной порог Солнца. Большего мы получить не можем. Цифра эта сама по себе очень значительна. Но вспомним о том, что вся энергия распределена в широком интервале длины волны. Один только видимый участок имеет протяженность 3, 5 10 МГц. А если подсчитать, какая же доля от всей этой энергии приходится на полосу в 1 МГц Оказывается, в этой полосе на длине волны в 0,55 мкм квадратный сантиметр Солнца излучает мощность 10 Вт. А это очень незначительная мощность. Обычный радиопередатчик в этой же полосе обладает мощностью до 10 кВт. [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...