Угол самофокусировки

До снх пор молчаливо предполагалось, чю фропт падающей волпы плоский, т. е. рас.ходимость излучения равна нулю. Если теперь принять во внимание, что лазерное излучение всегда имеет конечную расходимость, то моишо получить соотношение для той напряженностн поля волны, при которой будет возникать самофокусировка. Очевидно, для возникновения самофокусировки необходимо, чтобы угол самофокусировки а превышал угол расходимости падающего излучения. Еслп положить угол расходимости равным Орал Х/а (А а) , а угол самофокусировки взять из соотношения (13), то условие а = ар,с5 достигается при так называемой критической напряженности поля [c.171]

Вт при а = 0,5 мм, 1 = 10 см. Таким образом, для опытов по самофокусировке требуются сравнительно высокие мощности пучков, которые, однако, вполне доступны при использовании лазеров. Средняя освещенность в рассмотренном числовом примере составляет Р1псР = 10 Вт/см . С помощью закона Стефана—Больцмана легко подсчитать, что для достижения такой же освещенности при использовании излучения абсолютно черного тела необходима температура Т — 2,7 - № К, где Q — телесный угол пучка. Из произведенного сопоставления понятно, почему явление самофокусировки было открыто лишь после создания мощных лазеров (Н. Ф. Пилипецкий, А. Р. Рустамов, 1965 г. теоретическое предсказание Г. А. Аскарьян, 1962 г.). [c.823]

В [16] рассмотрен механизм самофокусировки излучения С02-лазера в воздухе за счет увеличения концентрации имеющих большую поляризуемость колебательно-возбужденных молекул азота, которые создаются и накапливаются в процессе резонансной передачи возбуждения с уровня OO l (СО-) на уровень v=l (N2). В [16] установлено, что характерный угол самофокусировхи для импульса с плотностью энергии Wq связан с изменением диэлектрической проницаемости среды следующим образом [c.19]

Сущность явления самофокусировки проще всего понять, рас-сматривая входящий в однородную среду пучок с одинаковой по всему сечению амплитудой (рис. 10.1). Тогда в среде под воздействием пучка образуется как бы стержень из вещества с более высоким (при П2>0) коэффициентом преломления. Лучи, распространяющиеся внутри такого стержня под небольшим углом к его оси, испытывают полное отражение. Предельный угол луча с осью пучка 00, при котором происходит полное отражение, определяется соотношением (по+0о=по- При малых значениях этого угла os 00 1 — 0о/2, поэтому 0о л 2п2 о/по. Наклоненные к оси пучка лучи возникают в результате дифракции при ограничении диафрагмой его поперечных размеров, причем максимальный угол отклонения 0д ф по порядку величины равен к/а=ко/(поа), где а — поперечный размер пучка, Я,о — длина волны в вакууме. При 0д ф > >00 пучок света по мере распространения расширяется из-за дифракции, но это происходит медленнее, чем в линейной среде. При 4иф = 0о полное отражение полностью компенсирует дифракцию и площадь сечения пучка остается неизменной, т. е. пучок создает в среде своеобразный световод, в котором свет распространяется без дифракционной расходимости. Такой режим называется само-канализацией светового пучка. Приравнивая выражения для и 00, находим пороговое значение амплитуды Еотт = /(2поП2а ). Отсюда по известному значению пг для данной нелинейной среды можно оценить минимальную мощность светового пучка, необходимую для наблюдения этого явления. В случае сероуглерода и рубинового лазера (Я,о=694,3 нм) Ртш 20кВт. Для некоторых сортов стекла Ртш 1 Вт, что позволяет наблюдать явление даже в малоинтенсивных пучках лазеров непрерывного действия. [c.486]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...