Расходимость луча

Взаимодействие фотонов с возбужденными атомами дает лавинообразные потоки фотонов в различных направлениях. Наличие торцовых зеркальных [юверхностей рубинового стержня приводит к тому что при многократном отражении усиливаются свободные световые колебания в направлении оси стержня рубина вследствие стимулирования возбужденными атомами. Спустя 0,5 мс более половины атомов хрома приходит в возбужденное состояние, и система становится неустойчивой. Вся запасенная энергия в стержне рубина одновременно высвобождается, и кристалл испускает ослепительный яркий красный свет. Лучи света имеют высокую направленность. Расходимость луча обычно не превышает О, Г. Системой оптических линз луч фокусируется на поверхности обрабатываемой заготовки (рис. 7.15). [c.414]

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]

Луч аргонового лазера во многом схож с лучом красного Не—Ме-лазера. Угол расходимости луча приблизительно тот же самый, проявляется такое же влияние поперечных мод. Коэффициент полезного действия аргонового лазера, как и вообще ионных лазеров, весьма мал — 0,01—0,1%. [c.43]

Газолазерная резка позволяет получать чистый разрез диэлектриков с хорошими качествами кромки реза. При этом со стороны входа луча кромка имеет лучшее качество, а со стороны выхода наблюдается некоторое оплавление. Резка материала органического происхождения большой толщины отличается интересной особенностью ширина реза на выходе значительно меньше, чем можно было бы ожидать исходя из геометрической расходимости луча, формируемого фокусирующей оптикой. В [12] приводятся данные, показывающие, что при резке пластмассы, дерева, керамики, стекла и других материалов удавалось резать толщины до 20 мм, а в отдельных случаях до 50 мм. При этом ширина реза на выходе в среднем была не более 1 мм, в то время как на расстоянии 20 мм от фокуса линзы диаметр лазерного пятна [c.139]

МДж длительность импульса (2—3) 10 с 5к0,25—0,5 мкм кпд 5—10% частота повторения импульсов 1 — 10 Гц расходимость луча должна быть достаточной для фокусировки ее на мишень размером 1 см [c.563]

Для научных исследований, связанных с изучением поведения различных объектов в условиях космоса, требуются оптические системы, создающие на площадях большей или меньшей величины значительную освещенность с достаточно большой степенью равномерности. Эти системы должны хорошо имитировать спектральное распределение Солнца, и, как правило, угол расходимости лучей на выходе из системы ие должен превышать нескольких градусов. [c.460]

Из формул (1.5) и (1.6) видно, что при расходимости лучей в восстанавливающем пучке, обусловленной угловыми размерами [c.20]

Еще одной важной характеристикой лазера является расходимость лазерного луча. Наиболее узкий луч имеют газовые лазеры. Он составляет величину в несколько угловых минут. Расходимость луча твердотельных лазеров около 1...3 угловых градусов. Полупроводниковые лазеры имеют лепестковый раскрыв излучения в одной плоскости около одного градуса, в другой — около I0...15 угловых градусов. [c.25]

В связи с большим коэффициентом усиления и малой длительностью существования инверсии населенности для получения достаточно малой расходимости луча эффективно применение неустойчивых резонаторов. [c.46]

Расходимость луча твердотельных лазеров с плоскопараллельным резонатором по мере повышения оптического качества лазерных материалов оказывается все ближе к пределу, обусловленному дифракцией. Но даже для рубинового лазера, оптические свойства которого были наиболее высокими, необходимо еще значительное повышение оптического качества кристаллов, прежде чем его пучок приблизится по своей расходимости к пучкам газовых лазеров. [c.72]

И может быть названа расходимостью лучей. Отсюда для нулевого, т. е. геометрооптического, приближения из (21.19), (21.22) получаем [c.223]

Предположение о том, что взаимодействие между лучевыми трубками пренебрежимо мало, может оказаться грубо неверным при продвижении вдоль трубки. Действительно, уже для первого коэффициента лучевого разложения А (21.20) кроме слагаемого, учитывающего геометрическую расходимость лучей, есть еще интегральное слагаемое, которое содержит производные амплитуды предыдущего приближения Ло, Если бы А и Ло были величинами одного порядка, то влияние А на суммарное поле, как это следует из лучевого разложения (21.5), было бы в к раз меньше, чем влияние Ло. Но эффект взаимодействия между лучевыми трубками из-за интегрального, накапливающегося характера Л1 на достаточно длинном пути может существенно превзойти изменение Ло, связанное с изменением сечения [c.224]

Лазерные источники (ЛИ) наиболее перспективны. Их свойства рассмотрены выше. Число типов, выпускаемых серийно, составляет многие десятки. Диапазон длин волн их излучения охватывает УФ, ВИ и ИК диапазоны области спектра. Мощность излучения лазеров колеблется от 0,1 мВт до 10 Вт. Расходимость луча составляет 1. .. 10. По временным характеристикам выделяют импульсные лазеры (длительность импульса 10 - Ю с при скважности 0,01. .. 10 с) и непрерывные. [c.489]

И может быть названа расходимостью лучей. Отсюда для нулевого, т.е. [c.40]

Угол, соответствующий точному согласованию фазовых скоростей, равен 0о = 49,9°. Поэтому для дп д% 0,03 и типичной расходимости луча рубинового лазера А0 = = 4-10 рад получаем, что эффективная длина = = 0,1 см. При Z интенсивность второй гармоники [c.194]

Формула (4.3) показывает, в частности, как расходимость лучей, т. е. величина /, влияет на интенсивность волнового поля. [c.30]

При распространении волны вдоль 5 амплитуда будет еще уменьшаться за счет геометрического расхождения геодезических поверхности 5, что должно приводить к появлению множителя Уjs P)/ s (О), действительно присутствующему в формуле (7.12). Какая же часть волны, двигающейся вдоль PQ и пришедшей в точку Q, будет уходить по лучу QM Очевидно, эта часть должна быть пропорциональна амплитуде волны, пришедшей в точку Q. В формуле (7.12) T Q) —соответствующий коэффициент пропорциональности. Совпадение вида функций Т Р) и T Q) можно предугадать заранее, используя симметрию функции Грина по точкам наблюдения и источника. При распространении волны вдоль луча QM ее амплитуда будет уменьшаться из-за геометрической расходимости лучей. Этим объясняется наличие множителя 1/]//(М) в формуле (7.12). [c.409]

Рассмотрим первую, геометрическую, часть решения для задачи о переходе волновод—рупор. Поскольку в этой задаче стенки выпуклы, т, е. у">0, то при каждом отражении расходимость лучей увеличивается и поля представляют собой расходящиеся волны с мнимыми каустиками, т. е. наклон (x) луча, выходящего из точки X, —f(x), монотонно убывает с ростом х. А так как иа- [c.52]

Угловая расходимость луча а идеального лазера определяется дифракцией на выходном зеркале из отношения VD, где X — длина волны ОКГ D —диаметр луча на выходном зеркале резонатора. Для % = 0,63 мкм иО = 1 мм а примерно равно0,1 мрад. Для реальных ОКГ за счет дефектов резонатора расходимость достигает а = 3. .. 10 мрад. Расходимость может быть уменьшена с помощью телескопических систем (до нескольких угловых секунд), однако при этом пропорционально возрастает диаметр пучка, что не всегда приемлемо. [c.52]

Когерентными источниками излучения в О. служат гл. обр. инжекционные лазеры. Применяются гетероструктуры, из к-рых также наиб, распространёнными являются системы AlGaAs, Вследствие лазерного эффекта ширина линии АХ 0,1 нм, расходимость луча не более 30 , кпд до 50%. Длина волны меняется в зависимости от состава твёрдого раствора активной области. Наиб, освоен (на 1990) диапазон длин волн от [c.462]

На рис. 49 показана схема одного из рубиновых ОКГ, выпускаемого нашей оптической промышленностью. Кристалл синтетического рубина диаметром 6,5 мм и длиной 65 мм покрыт с обеих сторон отражающими диэлектрическими покрытиями с максимумом пропускания при Я, = 694,3 нм. Покрытие на верхнем торце является пропускающим, на нижнем — полностью отражающим. Кристалл I облучается светом импульсной ксеноновой лампы 3, помещенной в цилиндрический рес ектор 2 с зеркальной внутренней поверхностью. Излучение лазера проходит через защитное стекло 4 и отклоняющую призму 5. Телескопическая система, служащая для уменьшения угла расходимости лучей, состоит из объектива 6 (i Ky Hoe расстояние 14,95 мм) и 8 (фокусное расстояние 295,71 и дает увеличение 0,05 . В совмещенной фокальной плоскости объективов помещается диафрагма 7. Для юстировки генератора используется визирная труба, параллельная оси телескопической системы. Электрическая система ОКГ, [c.81]

Лазерные дальномеры на рубине и неодимовом стекле обеспечивают измерение расстояния до неподвижных или медленно перемещающихся объектов, поскольку частота следования импульсов небольшая. Не более одного герца. Если же нужно измерять небольшие расстояния, но с большой частотой циклов измерений, то используют фазовые дальномеры с излучателями на полупроводниковых лазерах. В них в качестве источника применяется, как правило, арсенид галлия. Вот характеристики одного из дальномеров, выпускаемых в США [9] выходная мощность 6,5 Вт в импульсе, длительность которого равна 0,2 мкс, а частота следования импульсов 20 кГц. Расходимость луча лазера составляет 350X160 мрад, т. е. напоминает лепесток. При необходимости угловая расходимость луча может быть уменьшена до 2 мрад. Приемное устройство состоит из оптической системы, в фокальной плоскости которой расположена диафрагма, ограничивающая поле зрения приемника в нужном размере. Коллимация выполняется короткофокусной линзой, расположенной за диафрагмой. Рабочая длина волны составляет 0,902 мкм, а дальность действия от О до 400 м. В печати сообщается, что эти характеристики значительно улучшены в более поздних разработках. Так, например, английская фирма Бритиш Эйркрафт разработала лазерный дальномер с дальностью действия 1500 м и точностью измерения расстояния +30 м. Этот дальномер имеет частоту следования 12,5 кГц при длительности импульса 1 МКС. Другой дальномер, разработанный в США, имеет диапазон измерения дальности от 30 до 6400 м. Мощность в импульсе 100 Вт, а частота следования импульсов составляет 1000 Гц [9]. [c.138]

Функциональная схема лазерного локатора типа ОПДАР [43] представлена, на рис. 44. Он предназначен для слежения за ракетами на активном участке их полета. Тактические требования определяют незначительную дальность действия локатора, поэтому на нем установлен газовый лазер, работающий на гелий-неоно-вой смеси, излучающий электромагнитную энергию на волне 0,6328 мкм при выходной мощности всего 0,01 Вт. Лазер работает в непрерывном режиме, но его излучение модулируется с частотой 100 МГц. Передающая оптическая система собрана из оптических элементов по схеме Кассагрена, что обеспечивает очень незначительную ширину расходимости луча. Локатор монтируется на основании, относительно которого он может с помощью следящей системы устанавливаться в нужном направлении с высокой точностью. Эта следящая система управляется сигналами, которые поступают через кодирующее устройство. Разрядность кода составляет 21 единицу двоичной информации, что позволяет устанавливать локатор в нужном направлении с точностью около одной угловой секунды. Приемная оптическая система имеет диаметр входной линзы 300 мм. В ней установлен интерференционный фильтр, предназначенный для подавления фоновых помех, а также устройство, обеспечивающее фазовое детектирование отраженных ракетой сигналов. [c.141]

Выпукло-вогнутая линза Увеличение расходимости луча Ealing [c.205]

Если эталон служит выходным зеркалом резонатора, то генерация происходит на тех частотах, для которых величина Rt максимальна (толндина d кратна нечетному числу V4). Если эталон параллелен торцу лазерного кристалла, то необходимо учитывать отражение от лазерного стержня (при условии, что расходимость луча лазера не слишком велика и можно говорить об определенном угле пучка с осью лазера). [c.403]

На первый взгляд кажется, что мощность 7 кВт с 1 см — это много, а в действительности это далеко не так, поскольку солнечное излучение охватывает колоссальный диапазон длин волн. Например, в полосе, равной 1 кГц на длине волны X = 488 нм (одна из длин волн, генерируемая Аг-лазером), мощность излучения 10Вт, т. е. чтобы получить мощность в 1 Вт, нужно собрать излучение с 10 м солнечной поверхности. В то же время с помощью аргонового лазера на этой же длине волны сегодня получают мощность порядка 0,5 — 1 кВт с аналогичной полушириной и расходимостью луча меньше 1" . Таким образом, выходная мощность серийных газовых лазеров на 1 кГц ширины полосы излучения примерно в 10 раз больше мощ- 1ости, излучаемой 1 см солнечной поверхности. [c.10]

Оптический квантовый генератор работает следующим образом. При разряде конденсатора через лампу подкачки происходит возбуждение световых колебаний появляется вспьш ка света длительностью около 0,001 сек. Свет с помощью отражателя фокусируется на рубиновый стержень, в результате чего атомы хрома переходят в возбужденное состояние. Когда больше половины атомов приходит в возбужденное состояние, то равновесие становится неустойчивым и вся запасенная е кристалле энергия одновременно освобождается и кристалл испускает ослепительно яркий красный свет. Лучи света, испускаемые квантовым генератором, весьма направлены расходимость луча обычно не превыщает 0,1°. [c.370]

Глубина скрайбирования лежит в пределах 25. .. 350 мкм и зависит от скорости процесса. В тех случаях, когда щирина линии скрайбирования должна быть минимальной, лазер работает в одномодовом режиме, что достигается введением в резонатор устройств для селекции типов колебаний. При этом расходимость луча минимальна, а средняя мощность излучения не превьппает 5. .. 10 Вт. Если допустимо увеличение щирины линии скрайбирования до 100. .. 150 мкм, целесообразно, чтобы лазер работал в многомодовом режиме. Благодаря увеличению средней мощности излучения в этом режиме становится возможным увеличить как глубину, так и скорость скрайбирования. [c.323]

Лазерная длина волны 308 нм Референтная длина волны 353 нм Частота повторения импульсов 20 Гц Излучаемая энергия 300 мДж Энергия на выходе передающей системы на 308 нм 170 мДж 353 нм 60 мДж Диаметр передающей антенны 250 мм Расходимость луча 0,23 мрад Диаметр приемной антенны 600 мм Фокусное расстояние 2400 мм Длительность строба 2 мкс Пространственное разрешение 300 м Темновой шум - 1 Гц [c.186]

Плотность потока мощности в фокусе увеличивается в й/6) раз. Ясно, что в реальных условиях такого увеличения не получается, так как расходимость луча лазера превышает дифракционную. Примем, что расходимость несфокусированного луча составляет 4- 10 рад. В таком случае диаметр луча света в фокусе при lf = 25 см будет равен 0,1 см. Эта величина в десять раз меньше диаметра поперечного сечения несфокусиро- [c.192]

Рис. 3. Две возможные схемы накачки лазера на красителе рубиновым лазером, работающим в режиме гигантского импульса поперечная накачка (вверху) и торцевая (внизу). Более симметричная накачка достигается в случае торцевой схемы. В этом случав расходимость луча меньще, а эффективность преобразования несколько выше.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...