Дифракционные потери эффективность

Краевая дифракция все же удерживает поле менее эффективно, чем каустика, поэтому дифракционные потери всех типов колебаний при переходе от конфокального резонатора к плоскому (или концентрическому) монотонно растут. Наглядной иллюстрацией может послужить рис. 2.12, на котором приведены зависимости потерь двух низших мод симметричного резонатора с круглыми зеркалами от числа Френеля N = l(XL) (2а - диаметр зеркал) при различных значениях 1 j, изменяющихся от нуля (конфокальный резонатор) до единицы (плоский или концентрический). [c.91]

Отношение (6v)/(Av)h = называется резкостью интерферометра. Поскольку мы рассматриваем идеально плоские и бесконечно протяженные зеркала, резкость будет определяться исключительно коэффициентом отражения R. Шероховатости поверхностей снижают резкость, такой же эффект создают дифракционные потери при конечных диаметрах зеркал. Приближенно можно сложить обратные резкости и получить полную резкость (аналогично сложению обратных добротностей). Определяемая шероховатостью резкость высококачественных зеркал может составлять несколько сотен. Дифракционные потери могут поддерживаться малыми путем надлежащего выбора геометрии резонатора. Если при этих условиях эффективная резкость превзойдет, например, значение 100, то следует выбирать коэффициент отражения >0,99. [c.61]

Голографические оптические элементы мы рассматриваем лишь на основе фазовых голограмм, поскольку только фазовые голограммы обладают требуемой высокой дифракционной эффективностью и(или) малыми потерями света. Представляют интерес два типа фазовых голограмм толстые, или объемные, фазовые голограммы (отражательные и пропускающие) и тонкие, или поверхностные. Объемные голограммы записываются в виде модуляции показателя преломления в толще регистрирующей среды. Поверхностные голограммы регистрируются как поверхностный рельеф материала. [c.639]

Динамический диапазон модулятора может лежать в интервале 404-60 дБ по интенсивности записывающего света (перепад интенсивностей в 100—1000 раз). Кроме указанных достаточно хорошо известных характеристик, необходимо обратить внимание на два дополнительных параметра — шумы и фазовая однородность модулятора. Требования низкого уровня собственных шумов связаны, в частности, с низкой дифракционной эффективностью модуляторов,, а отсутствие фазовых искажений есть специфическое требование когерентных оптических систем. Наличие фазовых искажений модулятора приводит к расширению (размытию) оптических сигналов на выходе фурье-процессора, а следовательно, к потере разрешающей-способности и резкому снижению отношения сигнал/шум. [c.31]

Отметим, что полученная формула не претендует на большую обш,-ность, поскольку при ее выводе мы пренебрегли потерями света на поглощение и френелевские отражения, посчитали дифракционную эффективность голограммы малой, а также пренебрегли возможными эффектами стационарного энергообмена между световыми пучками. [c.219]

Указанная специфика излучения лазерного диода приводит, как правило, к большим или меньшим (в зависимости от задачи) потерям световой энергии, достигающем в ряде случаев 80%. Таким образом, узкий (ДА < 1 нм) спектральный диапазон с одной стороны, сложный асимметричный характер амплитудно-фазового распределения и, как следствие, высокие потери в традиционных оптических элементах с другой, делают дифракционную оптику в данном сл чае вполне конкурентоспособной. Известен дифракционный микрообъектив [81], предназначенный для лазерного проигрывателя, представляющий собой бинарную микролинзу, однако такая линза не устраняет асимметрию пучка, имеет низкую эффективность и весьма ограниченное применение. Более совершенная линза Френеля для коллимации излучения полупроводникового лазера [82] имеет непрерывный профиль и учитывает изменения [c.463]

Здесь (UM = 2я/м, а параметры og, oj выражаются через дифракционную эффективность модулятора на один проход р (называемую также глубиной модуляции потерь) следующим образом [c.409]

Собаки также могут слышать некоторые ультразвуковые волны. Допустим, что человек дует в свисток Галь-тона ), создающий волны с частотой, превышающей 18 000 Гц в то время как стоящий рядом другой человек услышит только слабое шипение, собака может услышать свист на расстоянии до полутора километров. Ультразвуковые волны можно сделать более проникающими по сравнению с обычными звуковыми волнами в том смысле, что они легче образуют направленный пучок, подобно лучу света от карманного электрического фонарика. Эта способность концентрации Волн в один луч увеличивается с ростом частоты. В то время как радиорепродуктор колеблется с частотой нескольких сотен герц, и эффективность его излучения одинакова во всех направлениях, колебания кристалла, частота которых может превышать миллион герц, создают ультразвуковые волны, которые могут образовывать прямолинейные лучи, подобные световым лучам. Как и световые лучи, ультразвуковые лучи могут отражаться плоским зеркалом (или фокусироваться вогнутым) без большой потери мощности. В сущности, звуковые и ультразвуковые волны подчиняются всем обычным законам волнового движения. Им, так же как и световым волнам, свойственны, например, отражение, преломление, дисперсия, интерференция и дифракция. Однако продемонстрировать и использовать указанные свойства ультразвуковых волн значительно легче, чем обычных звуковых волн, так как длина ультразвуковой волны во много раз меньше длины обычных звуковых волн поэтому для экспериментов можпо применять весьма малые зеркала, линзы, дифракционные решетки и так далее. [c.124]

Предложенный в [51 итерационный способ решения интегрального уравнения для открытого резонатора дает ресьма наглядную картину формирования собственных типов колебаний, но не вполне удобен для практических расчетов ввиду плохой сходимости, особенно в практичс-ски интересном случае малых дифракционных потерь. Исследованию интегральных уравнений Фокса и Ли посвящена обширная литература. Эффективные аналитические и численные методы описаны, в частности, в работе 10] прим. ред.). [c.108]

Если резонатор содержит в себе активное вещество, потери компенсируются усилением, что увеличивает эффективную добротность резонатора (гл. 4, 5). Когда усиление превышает суммарные потери, в системе возникает генерация (т. е. такая си стема начинает функционировать как лазер). Моды низших порядков обладают более низкими дифракционнылш потерями и поэтому начинают возбуждаться первыми. При дальнейшем увеличении усиления возникают моды высшего порядка. Интенсивность в модах низших порядков (обычно в ТЕМоо) увеличивается до тех пор, пока не достигает насыщения. При насыщении распределение доля начинает отличаться от гауссовского (гл. 7), возрастая быстрее на краях, чем в центре, что приводит к относительно более высоким дифракционным потерям. При этом начинают возбуждаться моды более высоких порядков, поскольку в таких условиях они обладают меньшими потерями, чем моды низшего порядка, достигшие насыщения. Подобное перераспределение мощности в другие моды обусловлено нелинейными свойствами среды. [c.329]

Наиболее эффективными угловые селекторы могут оказаться тогда, когда среда широкоапертурного лазера лишена макронеоднородиостей и обладает рассеянием на микронеоднородностях. Действительно, в 3.2 мы сталкивались с тем, что даже если доля рассеянного на одном проходе света а <1, светорассеяние способно привести к очень большой расходимости, в то время как с помощью селекторов здесь можно достичь дифракционного предела почти без потерь мощности. [c.218]

Характерный для неголографических методов обмен между разрешением и яркостью изображения (что связано с выбором размера отверстия) в случае голографии не имеет значения. Отверстия в решетке могут иметь дифракционно-ограниченные размеры или меньше (как они воспроизводятся линзой, осуществляющей преобразование Фурье) без потери дифракционной эффективности голограммы. [c.666]

При разумных размерах модулятора в 1—2 см обеспечение записи 10 пикселов требует разрешающей способности 20-f-50 лин/мм. Для обеспечения линейности по амплитуде света дифракционная эффективность должна быть значительно меньше максимально возможной, но, с другой стороны, не слишком малой, чтобы потери считывающего света было допустимы. Итого, желаемая дифракционная эффективность — l-f-5%. Быстродействие не менее 100 циклов записи и стирания изображения в секунду. При этом чувстви- [c.30]

Следует подчеркнуть, что при спектральной ширине входной щели спектрографа, меньшей расстояния между линиями в спектре источника света, отдельные линии-голограммы в выходной плоскости спектрографа не перекрываются и потери дифракционной эффективности спектроголограммы отсутствуют. [c.407]

Примером устройства демультиплексора с решеткой является пятиканальный демультиплексор, изображенный на рис. 5.14 [1, 17]. Излучающий ВС и пять приемных объединены в линейку, расположенную в фокальной плоскости объектива (фокусное расстояние — 23,8 мм, диаметр — 14 мм). Излучение из передающего ВС коллимируется объективом, дифрагирует на решетке и снова попадает в объектив, который в зависимости от длины волны фокусирует излучение на тот или другой приемный ВС. Вместо объектива может использоваться фокусирующий (градиентный) стержень или прозрачная среда с оптическим элементом на поверхности. Дифракционную решетку изготовляют анизотропным травлением кристаллической подложки по кристаллическим осям сквозь предварительно нанесенную маску. Решетка имеет несимметричные канавки. Параметры решетки (постоянная решетки Л = 4 мкм, угол 0 = = 6,2°) выбраны так, чтобы ее максимальная дифракционная эффективность достигалась на центральной длине волны Хо = 0,86 мкм рабочего диапазона 0,82— 0,88 мкм. Спектральный интервал между каналами равен 25 нм. Во всем диапазоне дифракционная эффективность составляет величину, не превышающую 90 %, вносимые потери в каналах не превышают 1,4 дБ, переходное затухание — 30 дБ. [c.102]

У большинства РОС- и РБО-лазеров дифференциальная квантовая эффективность не превышает единиц процентов, пороговая плотность тока 3—7 кА/см что затрудняет реализацию их функционирования при комнатной температуре. Одним из способов снижения /пор в РОС-и РБО-лазерах является использование решеток с блеском , т. е. с профилем, оптимизированным для определенного диапазона к и углов дифракции. Можно показать, что асимметрия треугольного профиля позволяет повысить /iamax более чем на порядок по сравнению с симметричным профилем. Увеличение глубины профиля в некоторых пределах такжё ведет к возрастанию max при ЭТОМ, однако, ухудшается спектральная селективность. Таким образом, оптимальное значение глубины решетки следует выбирать из компромиссных соображений. Значительное внимание уделяется исследованию и оптимизации ИЛ с РБО. В отличие от РОС-лазеров в РБО-лазерах резонанс отражения приходится на брэгговскую частоту и не подвержен расщеплению. Технология их изготовления относительно проще, чем РОС-лазеров, так как гетероструктуры формируются за один эпитаксиальный процесс, который не требуется прерывать для изготовления решетки, и, кроме того, исключается очень сложная операция заращивания профилированной поверхности. Другое существенное преимущество определяется тем, что дифракционная решетка наносится на пассивный участок волноводного слоя и не усугубляет деградацию характеристик лазера, в то время как использование структур с раздельным ограничением позволяет значительно снизить оптические потери на пассивном участке и обеспечить эффективное взаимодействие световой волны с решеткой. Основные структуры РОС- и РБО-лазеров показаны на рис. 6.14 [12, 18]. Лазеры с периодической структурой [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...