Направленность лазерного излучения

Направленность лазерного излучения является одним из главных его свойств. Угол расходимости лазерного луча составляет несколько угловых минут, а иногда даже и угловых секунд. Диаметр пятна, образованного лучом лазера на Луне, составляет несколько километров, в то время как луч прожектора создает пятно диаметром 30— 40 тыс. км, что превышает диаметр самой Луны. [c.280]

Таким образом, высокая направленность лазерного излучения является следствием возбуждения в нем мод с малыми поперечными индексами. Наименьшая угловая расходимость излучения, часто называемая дифракционной, имеет место при возбуждении в лазере только одной основной моды. [c.286]

Искажения оптического пути в элементах резонаторов весьма сильно влияют на структуру типов колебаний и в связи с этим — на диаграмму направленности лазерного излучения, распределение его интенсивности в поперечном сечении лазерного пучка, состояние поляризации генерируемого света, а также на энергетические характеристики лазера (см. пп. 2.1 и 2.2). [c.6]

Помимо использования так называемого прямого воздействия лазерного излучения на объекты поражения, высокая направленность лазерного излучения применяется за рубежом и для создания лазерных имитаторов стрельбы и тренажеров. Использование лазеров для тренировки стрелков и наводчиков танковых пушек обосновывают тем, что лазер, имея малую расходимость пучка, повышает реальность имитации попадания в цель, обеспечивает безопасность стрельбы, дает возможность проводить тренировки в любое время суток и сода. В сообщении делают вывод, что лазерные имитаторы, которыми предполагают оснастить танковые подразделения, позволят разыгрывать танковые бои в условиях, максимально приближенных к боевым. [c.166]

Высокие монохроматичность и направленность лазерного излучения играют принципиально важную роль для наблюдения когерентных нелинейных оптических эффектов, таких, как генерация оптических гармоник и параметрическое взаимодействие волн. Для них важны фазовые соотношения взаимодействующих волн и характерна возможность получения в определенных условиях пространственного накопления нелинейных эффектов по мере распространения света в среде. Когерентным эффектам уделено основное внимание в дальнейшем изложении. [c.480]

С помощью обращения волнового фронта в нелинейной среде возможно решение актуальной проблемы получения мощного излучения с предельно малой расходимостью от лазеров с оптически неоднородными усиливающими средами. Случайные неоднородности искажают волновой фронт и ухудшают направленность лазерного излучения. Улучшение направленности излучения мощных лазерных систем может быть достигнуто по следующей схеме. Пучок света с дифракционной расходимостью от маломощного задающего лазера проходит через мощный усилитель с активной средой низкого оптического качества, значительно увеличивая при этом свою расходимость. После обращения волнового фронта в кювете с нелинейной средой излучение вновь проходит через тот же усилитель в противоположном направлении. При этом одновременно с дальнейшим увеличением интенсивности происходит компенсация искажений волнового фронта и выходящее излучение имеет близкую к предельной направленность. Таким методом можно решить задачу фокусировки мощного излучения в предельно малом объеме. [c.502]

Надбарьерный распад 58 Направленность лазерного излучения 9 [c.274]

Таким образом, устранение пространственной неоднородности поля мод должно привести к сужению спектра и увеличению направленности лазерного излучения. [c.134]

Направленность лазерного излучения 41 [c.345]

Обеспечение направленности лазерного излучения достигается за счет конфигурации рабочего тела лазера в виде тонкого длинного стержня. [c.154]

Рассмотрим вначале нелинейные явления, для которых высокие монохроматичность и направленность лазерного излучения не играЮт определяющей роли. Одним из них является насыщение поглощения то есть просветление нелинейной поглощающей среды при прохождении мощных световых пучков. [c.278]

Остановимся сначала на степени направленности лазерного излучения. Уже давно существуют оптические устройства, создающие узкие, слабо расходящиеся пучки света. Лучшими из них были прожекторы. Для многих целей прожекторы применяются сейчас и будут применяться в дальнейшем. Однако угол расходимости прожекторного луча сравнительно высок. Луч очень хорошего прожектора, направленного в сторону Луны, создает пятно диаметром 30—40 тыс. км, что превышает диаметр самой Луны. Самые лучшие приемники, размещенные па Луне, не смогут зарегистрировать падающего потока. Он будет слишком слаб. [c.23]

Вклад рассеянного в обратном направлении лазерного излучения считается пренебрежимо малым. [c.323]

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

Для проведения голографических процессов требуется источник когерентного излучения. В настоящее время наибольшую степень когерентности имеют колебания, генерируемые лазерами. Именно после изобретения лазера, когда открылась возможность систематического использования свойств лазерного излучения (его высокой интенсивности, монохроматичности и направленности), голография стала широко применяться на практике. [c.35]

Среди молекулярных лазеров значительное место занимают газодинамические лазеры. Для генерации излучения в газодинамическом лазере предварительно нагретый газ очень быстро охлаждают путем приведения его в движение вплоть до сверхзвуковых скоростей. Принципиальная схема газодинамического лазера приведена на рис. 35.18. Вначале рабочий газ в нагревателе 1 нагревают до высокой температуры, затем он поступает в сопло 2, где ускоряется и охлаждается. При этом из-за различных скоростей дезактивации молекул с разным запасом энергии в газе может образоваться инверсия заселенностей уровней энергии, когда концентрация более возбужденных молекул превышает концентрацию менее возбужденных. Далее этот газ попадает в резонатор 3, состоящий из двух зеркал, параллельных потоку. В резонаторе часть энергии, связанная с инверсией заселенностей уровней, превращается в направленное когерентное излучение, которое выходит через] полупрозрачное зеркало 4, образуя лазерный луч 5. [c.292]

Генерация оптических гармоник эс[х )ективно осуш,е-ствляется только для лазерного излучения. Здесь важна уже подчеркивавшаяся выше когерентность излучения, так как именно благодаря ей возможна сильная концентрация световой мощности в определенном направлении в пространстве и с определенной частотой. Обратим внимание в связи с этим на то, что условие синхронизма относится всякий раз к определенной частоте и определенным направлениям распространения света в данном кристалле. [c.235]

Таким образом, наличие резонатора позволяет получить большую мощность и высокую направленность излучения ОКГ. В резонаторе может усиливаться только излучение, частота которого близка к одной из его резонансных частот. Это обусловливает другое важное свойство лазерного излучения — его высокую монохроматичность. [c.280]

В последние годы успешно развивается лазерная диагностика потоков, представляющая собой совокупность методов решения обратной задачи взаимодействия лазерного излучения с исследуемой средой. В этих методах лазерный пучок можно рассматривать в качестве зонда с параметрами амплитудой, фазой, частотой, состоянием поляризации и направлением распространения. При взаимодействии его со средой может измениться любой из этих параметров. [c.228]

Одним из новых направлений техники является передача и обработка информации с помощью света — лазерного луча. Развитие этого направления потребовало разработки различных устройств управления лазерным излучением. Многие из этих устройств могут быть построены на магнитных средах, которыми являются ферриты в виде монокристаллов и монокристаллических пленок. [c.29]

Применение оптических квантовых генераторов (лазеров) позволяет существенно расширить границы традиционных оптических методов контроля и создать принципиально новые методы оптического неразрушающего контроля, например, голографические, акустооптические и др. Лазерная дефектоскопия базируется на использовании основных свойств лазерного излучения — монохроматичности, когерентности и направленности. [c.51]

Зависимость шероховатости поверхности, упрочненной лазерным излучением, от схемы обработки и направления измерения [c.77]

Второй, более распространенный тип коррекции основан на тех или иных корректирующих устройствах, вводимых в усилительные каскады лазера. При развитых нелинейных искажениях, например самофокусировке, широко используются такие статические средства, как пространственная фильтрация, аподизация диафрагмы, оптическая ретрансляция (см. гл. 4). В последние годы для динамической коррекции волнового фронта все шире используется эффект обращения волнового фронта (ОВФ). Применительно к лазерам на неодимовом стекле, как правило, используется ОВФ на основе вынужде1шого рассеяния Мандельштама — Бриллюэна. Обнаружение этого эффекта в начале 70-х гг. можно отнести к числу наиболее ярких открытий в квантовой электронике после появления лазеров. Следует вообще отметить резко возросшую за последние годы роль и место в квантовой электронике эффектов, основанных на вынужденных рассеяниях излучения это упомянутые уже эффекты ОВФ, суммирования излучения, применяемые для управ-ле шя диаграммой направленности лазерного излучения, это также [c.9]

Анализ по спектрам комбинационного рассеяния. Схема установки для проведения этого анализа такая же, как и для флуоресцентного (см. рис. 11.63). Высокая интенсивность и направленность лазерного излучения позволяют получать в очень малом сфокусированном пространственном объеме большие плотности излучения. Это дает возможность проводить анализ по спектрам комбпнационного рассеяния с очень малыми количествами веществ (до Ю г). Для возбуждения спектров комбинационного рассеяния используют как непрерывные лазеры (например, на аргоне с мощностью около 10 Вт на длинах волн 0,4880 и 0,5145 мкм или на Не—Ме с мощностью до 50 мВт на длине волны 0,6328 мкм), так и импульсные (на стекле с неодимом или рубиновые). Благодаря малой длительности импульса излучения (около 10 с) с такими лазерами можно получить хорошее временное разрешение спектральной аппаратуры, что важно для анализа коротко-живущих продуктов и кинетики химических реакций. [c.443]

Для получения этого результата было использовано уравнение (7.53), которое представляет собой лидарное уравнение для случая флюоресценции, допускающее, что поправочный коэффициент, учитывающий время релаксации, близок к единице. Были сделаны следующие предположения отсутствует какая-либо дополнительная флюоресценция, спектральное разрещение приемной оптической системы достаточно, чтобы пренебречь рассеянным в обратном направлении лазерным излучением, и количество электронов темнового тока, образующихся за интересующие нас периоды времени и т , незначительно. [c.342]

Здесь и (Р ) — компоненты мощности рассеянного в обратном направлении лазерного излучения, которые соответственно поляризованы перпендикулярно и параллельно плоскости поляризации падающего начального излучения буквенные индексы указывают на атмосферные компоненты, ответственные за рассеивание- А — аэрозоли, W — водяные капли, / — кристаллы льда и М — молекулы. Лидарные исследования деполяризации излучения, отраженного от облаков, выявили величины бр, которые изменяются от величины, близкой к нулю, до 0,5. Больщие значения степени деполяризации обычно связывают с влиянием частиц пыли и льда. В ряде работ [47, 357] с помощью измерений получено значение степени деполяризации, превыщающее единицу. Высказано предположение [47], что такие поляризационные характеристики могут возникнуть, если существует анизотропный слой частиц с предпочтительной ориентацией в определенном направлении, возникающий благодаря ветровому сдвигу или другим регулирующим процессам. [c.397]

За последние годы существенно развилась физика лазеров, включающая в себя как создание новых типов лазеров, так и использование их для решения различных научных и практических задач. Указанные вьппе свойства лазерного излучения (в первую очередь монохроматичность и направленность) определяют возможность применения этих новых источников света для передачи сигналов, взаимодейстьши света с веществом и других актуальнГ)1х задач. [c.35]

Современный этап развития оптики, начало которого можно датировать 1960 г., характеризуется новыми, весьма своеобразными чертами. Фундаментальные свойства света — волновые, квантовые, его электромагнитная природа — находят все более разнообразные и глубокие подтверждения и применения, продолжая служить основой для понимания всей совокупности оптических явлений. Однако круг этих явлений неизмеримо расширился. В начале 60-х годов были созданы источники с высокой степенью монохроматичности и направленности излучаемого ими света — так называемые оптические квантовые генераторы или лазеры. Распространение лазерного излучения и его взаимодействие с веществом во многих случаях протекает в существенно иных условиях, чем в случае излучения обычных, нелазерных источников, и конкретные явления приобретают совершенно новые, неизвестные ранее черты. Сказанное относится к отражению, преломлению, дифракции, рассеянию, поглощению и к другим основным оптическим явлениям (см. ГЛ. ХЬ, ХЫ). [c.25]

Напомним, что причину нелинейных явлений Вавилов усматривал в изменении числа молекул или атомов, способных погло-ш,ать свет, т. е. изменений, обусловленных переходом атомов и молекул в возбужденное состояние и конечной длительностью пребывания в этих состояниях. Помимо указанной, к нелинейным явлениям приводит и ряд других причин часть из них будет рас-с.мотрена ниже. В соответствии с этим и совокупность нелинейных явлений, обнаруженных при исследовании распространения лазерного излучения, оказалась еще более многообразной. Некоторые из них — вынужденное рассеяние Ман,дельштама — Бриллюэна, многофотонное поглощение и ионизация (см. 157), нелинейный фотоэффект ( 179) — описаны выше. В данной главе рассмотрены явления, сводящиеся, в общих чертах, к изменению направления распространения и спектрального состава излучения. [c.820]

В этих условиях наблюдалось формирование поверхностных периодических структур но кроях незатронутых лазерной гравировкой участков металлических пленок. ППС располагались вдоль траектории движения фокального пятно лазерного излучения. Зона распространения ППС в радиальном по отношению к фокальному пятну направлении в большинстве случаев не превышало 10—15 мкм, однако наблюдались и структуры, захватывавшие полосы необработанного покрытия до 250 мкм. При этом ППС группировались в полосы с уменьшающейся контрастностью в поле зрения микроскопа. ППС дальней зоны качественно отличаются от ППС ближней зоны. Изморенные в дальней зоне периоды ППС составляли величины 3— 3,5 мкм. В ближней зоне величина периода была приблизительно такая же, но строгая периодичность норушолась, в ряде случаев элементы структур располагались как лучи, радиально расходящиеся от дефектов лазерной гравировки. [c.96]

Отмечено, что наблюдается изменение наклона ППС ближней зоны по отношению к краю линии гравировки в заииси мости от скорости движения обрабатываемой пленки под лазерным излучением. В ряде случаев наблюдалась корреляция направления элементов этих ППС с нааравлениями трещин в металлической пленке вблизи линий градировки. Наблюдались также ППС, связанные с трещиной и располагавшиеся следующим образом одна система — параллельно трещине, другпя — концентрически по отношению к вершине трещины. [c.96]

Некоторые особенности автоматических способов и средств контроля подкрановых путей рассмотрены в работе (Измайлов Р.К. К вопросу автоматизации измерении при выверке подкрановых путей//Ред. ж. "Иж вузов. Геод. и аэрофотосъемка". М, 1982. U с. Рукопись den. в ВИНИТИ 12. чояб. 1982 г. N 5583-82 Деп ). Сделан вывод о целесообразности задания опорного направления посредством лазерного излучения. Предложены блок-схема и конструктивное решение автоматического фотоэлектрического прибора для двухкоординатной выверки подкрановых путей. [c.142]

При уменьшении потока интенсивности лазерного излучения уменьшаются температура и степень ионизации плазмы за фронтом ударной волны. По этой причине возрастает длина пробега излучения в плазме (толщина поглощающего слоя). По аналогии с теорией обычной детонации можно определить пороговое значение для интенсивности лазерного излучения, при котором еще возможен режим световой детонации. Естественно считать, что слой поглощающей плазмы за ударной волной расширяется не только в направлении движения ударной волны, но и в боковых направлениях. Отношение потерь энергии на боковое расширение к затратам на расширение в направлении движения ударной волны характеризуется отношением боковой поверхности цилиндрической зоны реакции 2лг1 к площади фронта яг , т. е. величиной //г. Волна световой детонации может существовать при условии, что /Сг. При радиусе светового канала г 10 -ь10 см длина пробега лазерного излучения становится сравнимой с г при температуре Т 20 000 К, чему соответствует пороговый световой поток / св 10 Вт/см2. При интенсивностях лазерного излучения ниже порогового режим световой детонации невозможен. Так как Рсв<.Рп, то режим световой детонации можно поддерживать меньшими световыми потоками, чем это требуется для первоначального создания плазмы и ударной волны. [c.111]

Использование технологий модификации первого поколения [165, 166 , основанных на однократном или многократном однотипном внешнем воздействии потоками тепла, массы, ионов и т.д., не всегда обеспечивает требуемые показатели износостойкости материалов при высоких температурах, контактных давлениях и действии агрессивных сред. Поэтому расширение области применения и эффективности методов модификации металлов и сплавов для их использования в экстремальных условиях эксплуатации связано с созданием комбинированных и комплексных способов упрочнения, сочетающих достоинства различных технологических приемов. Существует несколько базовых способов унрочнения, эффективность которых в сочетании с другими методами подтверждена производственной практикой [165, 166]. К таким методам относятся ионно-плазменное напыление, электроэрозионное упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, а также термическая обработка. Модификация структуры и свойств материалов при этом происходит за счет сочетания различных механизмов, отличающихся физико-химической природой. На этой основе разрабатываются H(3BE)ie варианты технологий второго поколения, вклю-чаюЕцие двойные, совмещенные и комбинированные нроцессы [166-169], в которых применяются потоки ионов, плазмы и лазерного излучения. К данному направлению относятся обработка нанесенных [c.261]

Лазерная эллипсометрия основана на анализе изменений состояния поляризации света, отраленного от поверхности изделия. Метод позволяет пнтролировать с высокой точностью юлщнны (10 —2-10" мм) и показатели преломления (до 10" ). Применение лазеров позволило резко поднять чувствительность и информативность эллипсометрического метода, так как они определяются главным образом монохроматичностью и степенью направленности источника излучения. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...