Когерентности ширина полосы

Из табл. 30 видно, что ширина полосы излучения лазера, определяемая высокой монохроматичностью и когерентностью, является малой величиной (особенно у Не—Ne-лазера) и в общем случае может быть определена по формуле [c.218]

В качестве примера показана электромагнитная волна с временем когерентности то, которая имеет вид синусоидального электрического поля со скачкообразным изменением фазы через интервалы времени то. Мы видим, что представление о временной когерентности непосредственно связано с монохроматичностью. В дальнейшем (в гл. 7) будет показано, хотя это очевидно из рис. 1.5, что электромагнитная волна с временем когерентности, равным То, имеет спектральную ширину А 1/то. В той же главе покажем, что в случае нестационарного пучка (например, лазерного пучка, полученного в результате модуляции добротности или синхронизации мод) время когерентности не связано обратно пропорциональной зависимостью с шириной полосы генерации и фактически может быть много больше, чем величина 1/Av. [c.20]

Из рассмотрения, проведенного в предыдущих разделах, следует с очевидностью, что понятие временной когерентности тесно связано с монохроматичностью. Например, чем более монохроматической является волна, тем больше ее временная когерентность. Таким образом, время когерентности должно быть обратно пропорционально ширине полосы генерируемого излучения. В данном разделе мы обсудим это соотношение более подробно. [c.455]

Как и в предыдущем случае, остальные три члена будут создавать когерентные фоновые поля. Таким образом, мы видим, что при восстановлении голограмма формирует два сопряженных изображения, каждое из которых подчиняется своему условию фокусировки, как это следует из (5) и (7). Знак минус в условии (7) приводит к сопряженному изображению, которое оказывается инвертированным по отношению к действительному изображению. Требование фокусировки является основным для всех голографических систем и представляет собой ограничивающий фактор для информационной пропускной способности всего голографического процесса, поскольку он влияет на увеличение системы. Это станет очевидным при обсуждении произведения пространства на ширину полосы пропускания для голографических систем. [c.158]

Временная и пространственная когерентность лазерного источника, используемого для записи голограммы и восстановления с нее изображения, определяет не только свойства полученной голограммы, но также то, насколько сложной будет конфигурация оптической системы, применяемой для записи голограммы. Временная когерентность связана с конечной шириной полосы частот излучения источника, а пространственная когерентность — с его конечной протяженностью в пространстве. В газовом лазере временная когерентность определяется временными (или продольными) и пространственными (или поперечными) модами лазерного резонатора. Самая высокая степень как пространственной, так и временной когерентности получается в режиме одномодовой генерации. В 2.3 приведены точные математические определения временной и пространственной когерентности источников света и их влияние на процессы записи голограмм и восстановления с них изображения. [c.287]

Это можно уточнить, если использовать теорему интерполяции гл. 2, 7 полоса пространственных частот, пропущенных оптическим прибором, ограничена в результате изображение будет полностью известно, если будет известна освещенность в конечном числе точек, надлежащим образом выбранных. Предположим, например, что прибор -обладает квадратным зрачком, сторона которого видна из центра плоскости изображений под углом 2 а (фиг. 97) пропущенные пространственные частоты не будут превышать по модулю предельную величину 2 а Д, и общая ширина полосы пропускания будет равна 4 а 1%. Теорема интерполяции, распространенная на случай двух измерений, позволяет показать, что изображение будет полностью известно, если известны значения освещенности /[у, z ) в точках, расположенных в узлах (вершинах) квадратиков со стороной Я/4а (см. фиг. 97). Иначе говоря, функция 1 у, z ) зависит от конечного числа параметров. На единице поверхности в плоскости у, z достаточно знать значение освещенности в точках, число которых равно Л =16а /Я . Можно показать, что в случае когерентного [c.211]

Ранее было показано, что для формирования интерференционной картины необходимо выполнить требование временной и пространственной когерентности для опорного и объектного лучей. Единственно возможный способ реализации этого условия - освещение объекта источником когерентного света. Поэтому система не подходит для передачи сцен большой протяженности, самосветящихся объектов или освещенных естественным (например, солнечным) светом. В связи в этим даже при наличии необходимых источников когерентного излучения организация внестудийной работы голографических систем воспроизведения становится проблематичной. Кроме того, современные телевизионные системы воспроизведения обладают разрешающей способностью практически в 100 раз меньше расчетной, следовательно, необходимо ее увеличение. Это очень сложная задача. И если для ряда частных случаев не возникает существенных трудностей, то в общем случае для передачи голограмм реальных объектов требуется ширина полосы пропускания во много раз больше стандартной, равной 6,5 МГц. [c.117]

Книга представляет собой руководство по экспериментальным методам оптической квантовой электроники. В ней подробно излагаются методы исследования лазеров (оптических квантовых генераторов) и определения их важнейших параметров энергии и мощности излучения, усиления, длины волны, ширины полосы, временной когерентности, стабильности частоты, шумов и коэффициента модуляции. [c.4]

ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ И ВРЕМЕННОЙ КОГЕРЕНТНОСТИ [c.361]

I. СВЯЗЬ МЕЖДУ ШИРИНОЙ ПОЛОСЫ, ВРЕМЕНЕМ КОГЕРЕНТНОСТИ И ДЛИНОЙ КОГЕРЕНТНОСТИ [c.364]

При измерении больших коэффициентов усиления в лазерах нужно позаботиться о том, чтобы в измерительную систему не попадали посторонние сигналы. Излучение лазера-источника необходимо пропустить через полосовой фильтр с шириной полосы приблизительно 100 А. Лазер-источник должен находиться на достаточно большом расстоянии от усилителя, так как отношением диаметра лазерной трубки к ее длине (d/b) определяется конус, в котором распространяется спонтанное излучение и диаметр которого очень велик по сравнению с пятном моды ТЕМоо источника с дифракционной расходимостью. Второй полосовой фильтр необходимо поместить перед приемником для уменьшения эффектов, обусловленных фоновым спонтанным излучением при малых уровнях когерентного сигнала [38 [c.399]

Лазер, генерирующий на одной поперечной моде, дает излучение с полной пространственной когерентностью. Временная когерентность зависит от ширины полосы А тен. Например, газовый лазер, работающий в непрерывном режиме (Атген = 504-500 Гц), имеет длину когерентности Е (ог = 60-4-600 км (см. 4.2). Обычные источники света (например, натриевая лампа) имеют времена когерентности Тког 10 °с, при которых Еког 3 см. [c.282]

Другой важной характеристикой пульсаций давления является частотный спектр. Измерение этой характеристики проводилось с целью выявления дискретных составляющих в спектре, соответствующих так называемым когерентным структурам. Спектр пульсаций давления в воздушной струе (Уо = 40 м/ с) получен на реализации длиной N = 16 X 1024 чисел с частотой дискретизации /с = 10 кГ% что соответствует ширине полосы пропускания фильтра А/ = 50Гц. [c.574]

Такое определение времени когерентности умозрительно является более простым (хотя иногда и более трудным для вычислений), чем то, которое мы дали выше [т. е. как полуширину на полувысоте кривой 1Г(т)1 см. рис. 7.2]. Если бы кривая на рис. 7.2 имела осциллирующий характер, то Ткогер, соответствующее первоначальному его определению, нельзя было бы вычислить однозначно. Аналогично определим ширину полосы генерации AvreH как среднеквадратичную ширину функции Таким образом, [c.455]

Используя устройство, показанное на рис. 7.9, можно добиться того, чтобы два пучка (от лазера и от ртутной лампы) имели одну н ту же степень пространственной когерентности. Чтобы получить ту же самую степень временной когерентности, в устройство на рис. 7.9 необходимо ввести фильтр, который пропускал бы только в очень узкой полосе частот, совпадающей с полосой частот генерации AvreH Не—Ые-лазера. Будем считать, что ширина полосы генерации лазера AvreH I кГц. Поскольку ширина линии излучения рассматриваемой ртутной лампы Av= = 10 Гц, благодаря фильтрации выходная мощность уменьшается еще более чем на десять порядков величины (теперь Ю- Вт). Напомним, что первоначальная мощность лампы равнялась 100 Вт Это также показывает, насколько более сложно получить явление интерференции света (для осуществления которой требуются источники света высокой когерентности), применяя некогерентные источники света. [c.472]

Частотное разделение между временными модами, которые существуют в резонаторе, дается выражением AF= l2L, где с — скорость света, а L — эффективная длина резонатора. Поскольку ширина полосы частот усиления активной среды определяет диапазон частот, в котором может происходить генерация лазера, число временных мод и расстояние между ними в пространстве частот зависят от длины резонатора и ширины полосы частот усиления лазера. Если AF — ширина полосы отдельной временной моды, то длина когерентности этой моды равна L = lIS.F. Обычно hF имеет порядок Ю Гц. Следовательно, оказывается порядка километра. Когда лазер генерирует более чем одну временную моду, длина когерентности уменьшается. Кольер и др. [41 дали достаточное математическое обоснование соотношения между числом временных мод и функцией когерентности. [c.288]

Если неоднородности рассеивателя малы по сравнению с 1 , то мы получаем когерентное сложение света по всей глубине рассеивателя. Если расширить ширину полосы частот Av источника, то величина 1 уменьшится и можно будет достичь положения, когда размер неоднородности станет больше 1 . В этом случае картины спеклов, получаемые с различных глубин рассеивателя, оудут взаимно некогерентными и произойдет сглаживание или усреднение картины. [c.404]

Отсюда естественно возникает мысль, что новое фильтрование простран-ственных частот, осуществленное в фотографическом изображении, может его улучшить. Действительно, законы фильтрования — оптический v )] и эмульсии [deiyJ, v )] — оба являются законами пропускания низких частот , и различные частоты постепенно ослабляются вплоть до той, при которой пропускание равно нулю (например, при предельной оптической частоте). Но мы видели, что контраст подробностей в изображениях в сильной степени зависит от хода закона фильтрования — даже стигматический прибор с круглым зрачком дает для изображения маленькой темной линии контраст 8/(1,2Л/а ) в случае некогерентного освещения и приблизительно вдвое больше при когерентном освещении. Однако полная ширина полосы пропускания частот при некогерентном освещении равна 4а Д и только 2а % при когерентном освещении пучком, параллельным оси. Следовательно, изменяя множитель контраста в пределах полосы пропускания, можно заметно влиять на контраст участков изображения. Предыдущие соображения наводят на мысль, что преобразованием этого закона, исходя из случая некогерентного освещения, можно, в частности, вчетверо увеличить контраст изображения маленькой темной линии. [c.253]

Малый размер диафрагмы обеспечивает корреляцию волн внутри каждой монохроматической полосы, т. е. интерференция волн может иметь место только в пределах каждой монохроматической полосы, что обеспечивает высокое качество в осевой голографии. Необходимо подобрать в зависимости от характера объекта размер щели а и расстояние между призмами Z так, чтобы полосы спектральных линий не перекрывались. С другой стороны, ширина полосы должна быть не слишком малой, чтобы дифрагированный па объекте свет не вышел за пределы когерентного фона. Эту же установку можно использовать для восстановления голограммы, записанной как в белом свете, так и в лазерном по внеосевой схеме. И.5ображения, восстановленные с голограммы, записанной в лазерном спете, наблюдаются как радужные, но без паралакса. [c.35]

ГО света и теплофизических характеристик используемого материала. Положение существенно изменяется при переходе к другому классу задач управления пучками когерентного оптического излучения—его применению в технике связи, в первую очередь — в воле. Разработка ВОЛС уже перешла на уровень осуществлен-ности экспериментальных систем многосоткилометровой протяженности с весьма широкой полосой частот. В обычных системах связи ширина полосы лежит в пределах 10% от несущ,ей, что составляет 10 Гц н заведомо превышает полосу частот, которая может потребоваться в ближайшем, а возможно, и в сравнительно отдаленном будущ,ем. Тем не менее уже сейчас в системах микроволнового диапазона реализуются полосы частот в несколько гигагерц, а при освоении ВОЛС вероятно использование полос шириной в десятки гигагерц. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...