Пучок когерентный

Оптическая схема типичной модели двухлучевого микроинтерферометра МИИ-4 показана на рис. 22, а. От лампы 1 через конденсор 2, апертурную диафрагму 3, полевую диафрагму 4 и объектив 5 пучок лучей падает на пластину 8 с полупрозрачным слоем и разделяется на два пучка когерентных лучей примерно одинаковой интенсивности. [c.91]

Порядок изложения материала в данной книге соответствует рассмотрению лазера (на что мы указывали выше в этой главе) как устройства, состоящего из следующих трех основных элементов 1) активной среды, 2) системы накачки и 3) подходящего резонатора. Поэтому следующие три главы посвящены соответственно взаимодействию излучения с веществом, процессам накачки и теории пассивных оптических резонаторов. Общие представления, данные в этих главах, используются затем в гл. 5 при рассмотрении теории непрерывного и переходного режимов работы лазеров. Теория развивается в рамках приближения низшего порядка, т. е. на основе скоростных уравнений. Такое рассмотрение действительно позволяет описать большинство характеристик лазера. Очевидно, лазеры, в которых применяются разные активные среды, существенно различаются по своим характеристикам. Поэтому естественно, что следующая глава (гл. 6) посвящена обсуждению характерных свойств отдельных типов лазеров. К этому моменту читатель уже будет достаточно подготовлен к тому, чтобы понять принцип действия лазера и перейти к изучению характерных свойств выходного лазерного пучка (когерентности, монохроматичности, направленности, яркости, шумовых характеристик). Эти свойства мы [c.23]

На рис.З приведена схема простой голографической установки для получения контурных карт рельефа. Объект помещается в иммерсионную кювету, которая наполнена прозрачным веществом с показателем преломления Пу. Объект освещается коллимированным пучком когерентного света с помощью светоделителя через прозрач- [c.658]

Принцип распределенной обратной связи можно пояснить с помощью рис. 2.26. Пучок когерентного света лазера накачки [c.98]

Так, для пучка когерентного излучения СОг-лазера на основном изотопе (Rk = Roj Х=10,6 мкм) на уровне моря для стандартных метеоусловий получаем, что 1 п 160 Дж. [c.30]

Описан способ считывания магнитной записи пучком когерентного поляризованного света, основанный на трансформации магнитного потока вблизи поверхности ленты с помощью ферромагнитного диэлектрика и использовании эффекта Фарадея и полярного эффекта Керра в ферримагнетиках. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментом по выявляемости поля дефекта, записанного иа ленте (размер дефекта примерно 20%). [c.237]

Пучки когерентного излучения с гауссовым профилем распределения интенсивности обладают самой высокой направленностью, совместимой с волновой природой излучения. Гауссов пучок представляет собой наиболее близкое приближение, которое допускает дифракция, к параллельному пучку света с ограниченным поперечным сечением. Описываемое выражением (6.30) поперечное распределение интенсивности характерно для света, излучаемого газовыми лазерами. [c.297]

По этому волноводу пучок когерентного лазерного излучения может распространяться на большое расстояние, не испытывая Даже дифракционного расширения. [c.304]

Микроинтерферометры по своей оптической схеме представляют сочетание интерферометра Майкельсона с микроскопом. В схеме микроинтерферометра МИИ-4 (рис. 3.32) от лампы 1 через конденсор 2 апертурную диафрагму 3, полевую диафрагму 4 и объектив 5 пучок лучей падает на пластину 8 с полупрозрачным слоем и разделяется на два пучка когерентных лучей примерно одинаковой интенсивности. Нить лампы 1 проецируется конденсором 2 в плоскость апертурной диафрагмы 3. Объектив 5 и пластина 8 проецируют изображение апертурной диафрагмы в плоскости зрачков входа одинаковых микрообъективов 6 и 10, а изображение полевой диафрагмы — в бесконечность. Даваемые объективами 6 VI 10 вторичные изображения полевой диафрагмы проецируются на испытываемую поверхность 7 и зеркало 11. Компенсационная пластина 9 уравнивает длины хода в стекле двух пучков лучей. Отразившись от испытуемой поверхности и зеркала, пучки [c.119]

При облучении слоя дисперсной среды пучком когерентного излучения в фокальной плоскости приемной линзы легко наблю- [c.226]

Представив в таком виде частично поляризованный пучок, когерентная матрица которого равна мы получаем как бы некогерентную суперпозицию двух независимых полностью поляризованных пучков, относительная интенсивность которых равна и Пучок 1 с когерентной матрицей полностью поляризован в направлении х, а пучок 2 с когерентной матрицей полностью поляризован в направлении у. [c.215]

Опыт Юнга. Юнг получал полосы интерференции по способу, описанному им в публичных лекциях 1807 г. Яркий пучок света от Солнца падал на экран с малым отверстием или узкой щелью 5 (рис. 115). Дифрагированный свет шел ко второму экрану с двумя узкими отверстиями или щелями и На этих щелях свет также претерпевал дифракцию, в результате чего получались два перекрывающихся расходящихся пучка света с вершинами в 51 и 5з. Ввиду общности происхождения эти пучки когерентны. На экране в месте перекрытия пучков наблюдались параллельные интерференционные полосы (см. предыдущий параграф, пункт 8). [c.199]

Как уже указывалось ранее, распространение световых колебаний внутри резонатора имеет сложный характер. Прежде всего эти волны заметно отличаются от плоских волн распределение амплитуды и фазы волны на поверхности зеркал и в произвольном попе-реч)юм сечении луча не является однородным. Все это усложняет процесс центрирования объектов по лазерному лучу. Идеальной структурой лазерного луча является одномодовая структура ТЕМоо. Для нее характерна равномерная симметричная освещенность светового пятна и наименьшая степень расходимости пучка. Когерентные свойства этой моды наиболее высоки, поэтому при выборе излучателей для лазерных измерительных систем данному параметру уделяется первостепенное внимание. [c.49]

Типы голограмм. Структура голограммы зависит от способа формирования предметной и опорной волн и от способа записи интерференц. картины. Предмет освещается пучком когерентного света, рассеянная им световая волна, несущая информацию [c.130]

Рис. 21. Получение микроволновой голограммы. Пучок когерентных микроволн, испущенных клистроном, расщепляется на два пучка (один из них служит опорным пучком), которые затем интерферируют друг с другом. Микроволновая интерференционная картина с помощью механизма сканирования преобразуется в картину световых волн, которая и фотографируется камерой.

Два излучателя, подсоединенные к одному генератору сигналов, помещены в водяную ванну и ориентированы так, что их пучки перекрываются на поверхности. В дополнение к колебательным смещениям поле интерференции вызывает статическое распределение смещений поверхности. Если на пути одного из пучков помещается объект, статическое поле смещений видоизменяется звуком, рассеянным объектом, и результирующий рельеф поверхности превращается в ультразвуковую голограмму объекта. Для того чтобы наблюдать ультразвуковые изображения, пучок когерентного света, отраженный от поверхности воды, фокусируется в некоторой плоскости, где изображе- [c.160]

Получение когерентных электромагнитных колебаний оптического диапазона благодаря их высокой частоте позволяет передавать по оптическому каналу связи гораздо больше информации, чем по радиоканалу. Чем короче длина волны, тем меньшую расходимость можно получить при формировании из этих волн параллельных пучков энергии, а это обстоятельство весьма важно при локации и определении расстояний до предметов. [c.118]

Дифракция света от двух щелей. При рассмотрении дифракции плоской световой волны от щели мы видели, что распределение интенсивности на экране определяется направлением дифрагированных лучей. Это означает, что перемещение щели паралельно самой себе влево и вправо по экрану 5, (см. рис. 6.17) не приводит к какому-либо изменению дифракционной картины. Следовательно, если на з <ране Эх сделать еще одну щель, параллельную первой, такой же ширины h, то картины, создаваемые на экране каждой щелью в отдельности, будут совершенно одинаковыми. Результирующую картину можрю определить путем слол<ения этих двух картин с учетом взаимной интерференции волн, идущих от обеих щелей. Направим параллельный пучок когерентного света на непрозрачный экран с двумя идентичными щелями шириной Ь, отстоящими друг от друга на расстоянии а (рис. 6.24). Очевидно, в тех направлениях, в которых ни одна из щелей не распространяет [c.143]

Кроме рассмотренной схемы ЛДИС в лазерной анемометрии широко используется схема с двумя зондирующими лучами (рис. 11.13). В этой структурной схеме элементы, которые выполняют одинаковые функции с элементами, представленными на схеме рис. 11.12, обозначены одними и теми же цифрами. Исследуемый поток 4 зондируется двумя пучками когерентного света, направляемыми при помощи передающей аппаратуры 3. В отличие от ранее приведенной схемы в блок выделения ДСЧ 8 направляется только рассеянный свет при помощи приемной аппаратуры 5, в котором содержатся две волны, рассеянные от двух зондирующих пучков. [c.230]

Даваемые объективами 6 и 10 вторичные изображения полевой диафрагмы проектируются на испытуемую поверхность 7 и зеркало 11. Компенсационная пластина 9 уравнивает длины хода в стекле двух пучков лучей. Отразившись от испытуемой поверхности и зеркала, пучки лучей, вновь пройдя микрообъективы 6 и 10, соединяются полупрозрачной пластиной 8 и объективом 13 вместе с зеркалом 14 направляются в окуляр 12, в фокальной плоскости которого и наблюдается изображение испытуемой поверхности и система интерференционных полос, образованная соединившимися пучками когерентных лучей. При фотографировании интерференционной картины зеркало 14 выводят из хода лучей и с помощью объектива 15 и зеркала 17 лучи направляют на фотопленку, помещенную в кадровом окне 16. Разность хода когерентных световых пучков создается децентрированием объектива 10. Оно вызывает разделение зрачков выхода оптической системы и тем самым создает в поле интерференции переменный наклон пучков, которые разделяет и собирает в фокальной плоскости объектив 13. [c.92]

Оптическая диагностика двухфазных сред, бурно развивающаяся в последнее время, использует лазерные доплеровские анемометры по дифференциальной схеме (ЛДА) и лазерные решеточные анемометры (ЛРА). Различие между ними заключается в том, что пространственная решетка — модулятор в первом приборе формируется за счет интерференции двух когерентных лучей лазера в потоке, а во втором — либо проецируется в поток оптической системой, либо создается на фотоприемнике рассеянного света. Отсюда следует, что ЛРА не требует когерентного источника света и поэтому соответствующий прибор более прост по оптической схеме. Однако в связи с тем, что интерференция двух гауссовских пучков когерентного света дает решетку с синусоидальным пространственным распределением освещенности, ЛДА имеет более чистый сигнал с малым содержанием гармоник. В ЛРА обычно используют решетку с пространственным распределением освещенности (пропускания) в виде меандра, но сигнал содер-.жит высшие гармоники, т. е. менее чист . Энергетическая оценка ЛДА и ЛРА показывает, что при равных условиях ЛДА требует в 2 раза менее мощный источник света, так как при интерференции пучков в месте максимальной осве-сЩеиности пространственной решетки волны света складываются, тогда как в ЛРА половина мощности источника пропадает — затеняется пространственной решеткой-модулятором. Сравнительная оценка ЛДА и ЛРА, использующих одну и ту же оптику, проведена в [35, 122]. [c.52]

В К. с. к. р. регистрируют рассеянный сигнал в специально выбранном спектральном диапазоне, свободном от засветок возбуждающего излучения и паразитных некогерентных эффектов типа люминесценции (обычно используется антистоксова спектральная область). Высокая коллимировапность пучка когерентно рассеянного излучения позволяет эффективно выделять полезный сигнал на фоне некогерентных засветок и помех при использовании в качестве источников зондирующего излучения узкополосных стабилизироваи-ных лазеров достигается высокое спектральное разрешение полос КР, определяемое свёрткой спектров источников. Благодаря интерференц. характеру формы спектральной линии с помощью К. с. к. р. удаётся наблюдать интерференцию нелинейных резонансов разной природы (в частности, электронных и колебат. резонансов в молекулярных средах). Исключительно высокая разрешающая способность отд. модификаций К. с. к. р. путём подбора условий интерференции даёт возможность выявлять скрытую внутр. структуру неоднородно уширенных полос рассеяния, образованных наложившимися друг па друга линиями разной симметрии. Многомерность спектров К. с. к. р. обеспечивает значительно более полное, чем в спектроскопия спонтанного КР, изучение оптич. резонансов вещества. В К. с. к. р. разработаны методы получения полных комбинац. снектров за время от 10 с до 10 с. [c.391]

Рис. 45. Схема регистрации голограммы распределения поля СВЧ диапазона в раскрыве антенны А. Генератор G задает колебания, которые испускает в пространство излучатель S через антенну А. Поле вблизи раскрыва антенны сканируется приемником R по некоторой траектории Z. В смеситель М подаются сигналы приемника R и референтный сигнал генератора G. Результат интерференции этих сигналов модулирует световой пучок Р, сканирующий фотопластинку Р синхронно с движением приемника R. При реконструкции полученной таким образом голограммы пучком когерентного света I восстанавливается оптическая модель поля антенны как в раскрыве Л, так и в пространстве (волны и U 2). В фокальной плоскости линзы L получают оптическую модель распределения поля СВЧ В дальней зояе

Это уравнение является основным в методе Габора. Если такое распределение освещенности зафиксировать на фотопленке, а затем полученную запись осветить пучком когерентного света, то часть результирующего поля будет описываться слагаемым u u, которое представляет собой восстановленную часть недифрагированного поля с ненулевой пространственной частотой. Рассматривая вместе слагаемые и и и ] и , мы получаем волну, которая кажется испущенной мнимым изображением объекта So+S, расположенным в том же месте, что и сам объект. [c.15]

Первые достижения, которые, по-видимому, лучше рассматривать как предварительные, появились в результате ми ни-воз рождения голографии. В 1955 г., занимаясь радиолокацией, мы вновь открыли габоровский процесс голографии. В нашей теории было показано, что если принимаемые радаром отраженные сигналы записать на фотопленку или аналогичный оптический транспарант и затем осветить этот транспарант пучком когерентного света, то дифрагированные световые волны будут миниатюрными копиями излученных радаром исходных волн, которые попадают на приемную апертуру радара. В первоначально развитой теории рассматривалась система как с обычной реальной антенной, так и с синтезированной апертурой. Естественно, с точки зрения голографии неважно, записывались ли волновые фронты одновременно (реальная апертура) или последовательно (синтезированная апертура). Мы разработали подробную теорию голографии, причем наша работа во многом шла параллельно с оригинальной работой Габора, в то время для нас неизвестной. [c.16]

Таким образом, при записи голограммы объект помещается в плоскости Xiffi и освещается коллимированным пучком когерентного света (мы используем здесь для простоты рассмотрения коллимированный пучок, однако можно применять и неколлимированный пучок, но при выполнении условий для дальней зоны). Записывается голограмма в плоскости отстоящей от объекта на расстояние г (рис. 1). Будем полагать, что объект описывается распределением амплитудного пропускания 5 (х , у ) и освещается волной с единичной амплитудой и длиной волны %. (Мы здесь будем следовать рассмотрению, приведенному Тайлером и Томпсоном [7].) При этом распределение комплексных амплитуд поля в плоскости регистрации R(Xi, г/2) определяется, согласно принципу Гюйгенса — Френеля, выражением [c.173]

Метод большой линзы был исследован Лейтом, Бруммом и Хсиао. В этом методе (рис. 85, а) объект 1 освещается пучком когерентного света 5. Лучи, отраженные от объекта 1, фокусируются большой линзой 2 на кинопленку 3, куда также падает опорный пу [c.145]

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]

Оптическая однополосная модуляция с подавлением несуш ей (ОППН) выгодна при передаче информации в системах с оптическим гетеродинным детектированием [65]. Пользуясь на входе одночастотным световым пучком большой мощности, можно также добиться эффективного преобразования в излучение со сдвинутой частотой [72]. Это применяется для генерации входных пучков со смешанными частотами, смещенными относительно частоты лазера, но так, что пучки когерентны с лазерным источником. Во всех таких случаях желательно измерять степень подавления несущей и нежелательной боковой полосы. [c.495]

Сопоставление режимов теплового самовоздействия по степени проявления нелинейности можно провести в терминах пороговой мощности Gn, эффективной длины тепловой рефракции (самовоздействия) LT = Ld(Gn/G) /2 или параметра нелинейности R = = G/Gn, которые используются в научной литературе по обсуждаемой проблеме. Здесь Ld —параметр дифракции, равный kRl и kRoR, соответственно для пучков когерентного и частично когерентного излучения (с радиусом пространственной когерентности Rk). Чем ниже пороговая мощность Gn или чем короче эффективная длина теплового самовоздействия Lt для фиксированной мощности [c.29]

Голографические вогнутые дифракционные решетки. Если сферическую заготовку, покрытую слоем фоторезистного материала (т.е. материала, изменяющего свойства под действием света), освещать двумя параллельными пучками когерентного излучения, образующими с нормалью к оси заготовки угол а, то после соответствующей обработки экспонированного слоя на поверхности сферы образуется периодическая структура (называемая голографической решеткой) с прямыми штрихами и с периодом d = /./2sin а, равным расстоянию между максимумами образовавшейся интерференционной картины. Такая решетка (тпп I) по своим свойствам и величине аберраций эквивалентна обычной нарезной сферической решетке. [c.295]

При освещении сферической заготовки двумя расходящимися пучками когерентного света от источников, расположенных на круге Роуланда, получается решетка с криволинейными неэквидистантными штрихами. [c.295]

Свет от источника излучения 1 проектируется с помощью лсонденсора 2 на точечную диафрагму 3. Конденсор 4 формирует параллельный пучок лучей, проходящий через объект 5 и падающий на объектив микроскопа 6. На малом элементе объекта А излучение дифрагирует и рассеивается в некотором угле 0, зависящем от размера элемента. Прямые лучи, прошедшие через объект, собираются объективом 6 в фокальной плоскости Р и создают когерентный фон в плоскости образования изображения 11. Часть излучения, дифрагированного на объ- екте в пределах апертуры объектива, собирается объективом и проецируется в А. Дифрагированное излучение и фон когерентны и поэтому образование изображения в плоскости 11 следует рассматривать как результат интерференции этих излучений. Чтобы нагляднее учесть интерференцию лучей от отдельных точек, освещенных когерентным светом, рассмотрим образование изображения амплитудной дифракционной решетки— системы прозрачных щелей одинакового размера в непрозрачном экране. На решетку АВ, имеющую постоянную д., падает параллельный. пучок когерентных лучей (рис. 5.3.7). Изображение решетки создается объективом микроскопа 6 в плоскости А В. Это происходит следующим образом. [c.361]

Голографические решетки могут быть получены на плоских, сферических и асферических поверхностях при использовании как коллимированных, так и расходящихся пучков когерентного света. Голографические решетки принято делить на три типа (классификация фирмы Жобен Ивон , Франция). Для записи плоских и вогнутых решеток типа I два пучка должны быть коллимированными и симметричными по отношению к нормали, восстановленной к центру заготовки. Такие решетки по своим свойствам эквивалентны аналогичным нарезным решеткам, однако более экономичны. [c.314]

В работе [19 обсуждается важная для оптики проблема существуют ли моды физически по отдельности в виде некоторых эталонов, или они являются лишь плодом абстракции, т. е. одним из множества ортогональных математических базисов для удобного представления пучков когерентного излучения В свое время та же проблема обсуж алась по отношению к продольному (хроматическому) спектру света существуют ли монохроматические составляющие света физически или они являются лип1ь удобной математической формой представления световых колебаний в виде разложения поля по продольным синусоидальным гармоникам. С современной точки зрения на данный вопрос правомерен такой ответ монохроматические гармоники существуют, т.к. а) они распространяются в свободном пространстве, не изменяя своей продольной структуры и длины волны б) имеются спектральные приборы, позволяюп ие селектировать, возбуждать, наблюдать и измерять гармоники в виде спектра. [c.416]

Выше отмечалось (п. 6.2.1), что под анализом поперечно-модового состава пучка целесообразно понимать измерение распределения моищости по модам (т.е. значений квадратов модулей коэффициентов (6.9)) и межмодовых фазовых сдвигов (аргументов коэффициентов (6.9)). Опираясь на вышеизложеннв1Й материал, рассмотрим расчет функции комплексного пропускания ДОЭ, предназначенного для анализа поперечно-модового состава пучков когерентного излучения. [c.440]

На рис. 10.47а повазана схема оптической установки для вычисления поля направлений. Амплитудный транспарант F с отпечатком пальца освещается пучком когерентного света от He-Ne лазера L. Пучок формируется коллиматороь4 К. Призма Р позволяет вводить отпечатки пальцев в реальном времени, если отпечаток вводится с амплитудного транспаранта, то призма играет роль поворотного зеркала. Система поворотных зеркал Mi, М2, М3 позволила смонтировать оптическую установку на небольшом столе. SLi и SL2 — линзы фурье-коррелятора. SF — фазовый пространственный фильтр, который показан на рис. 10.476. Так как размер поля дактилограммы — 20 мм, а размер поля камеры — 10 мм, линзы фурье-коррелятора имеют разные фокусные расстояния. Фокусные расстояния линз должны подбираться с учетом двух условий [c.651]

Для определения скорости рассеивающих свет частиц этим методом исследуемая точка потока зондируется пучком когерентного лазерного излучения. В соответствии с теорией эффекта Допплера частота рассеянного света изменяется, и эти изменения регистрируются в виде спектрограммы. Нестабильность частоты излучения лазера не позволяет использовать частоту рассеянного света в качестве количественной характеристики движущихся частиц, особенно при малых скоростях перемещения. Поэтому частоту рассеянного света сравнивают с мгновенной частотой зондирующего пучка, а по их разнице уже судят о скорости движения частиц. Допплеровский сдвиг по частоте, вызываемый заряженной частицей, которая перемещается в электрическом поле, можно определить с помощью соотношения [c.127]

Лазеры излучают направленный пучок когерентного света высокой монохроматичности Пучок этот имеет очень большую яркость и значительную мощность излучения. Так, световой луч лазера в 10 раз ярче лучей солнца. Плотность энергии луча лазера, сфокусированного нри помощи оптического устройства, достигает 10 вт1м . Луч с такой плотностью энергии мгновенно испаряет металлы. При установке на пути луча лазера небольшой оптической системы он может быть сфокусирован так, что диаметр его поперечного сечения будет составлять несколько микрон. [c.233]

Мы уже показали в соотношении (9.32), что исходный пучок можно рассматривать как результат некоге-рентной суперпозиции двух полностью поляризованных пучков, когерентные матрицы которых равны и 5Ъ . Для полностью поляризованного пучка 1 мы можем, например, записать вектор Джонса в следующем виде [c.216]

С появлением лазеров стало возможным проводить эксперименты с мощными пучками когерентного света. При этом было обнаружено (Чиао, Таунс и Стойчев [23]), что при превышении интенсивностью света некоторого порогового значения наблюдается увеличение стоксовой линии в спектре мандельштам-бриллюэновского рассеяния, сопровождающееся генерацией мощной звуковой волны. Описанное явление, ранее предсказанное теоретически (см. обзор [24]) и представляющее собой одну из разновидностей процессов параметрического усиления, получило наименование шнг/ж енного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна (ВМБР). Теория его, как макроскопическая, так и квантовая, развивалась многими авторами [3, 4, 24]. [c.348]

Пусть имеем два когерентных точечных источника 5i и Sj, расположенных друг от друга на расстоянии /. Рассмотрим интерференцию волн, исходящих от этих источииков, на экране Э, расположенном параллельно линии S1S2 и отстоящем от нее на расстоянии L, сильно превышающем I (т. е. L /). Световые пучки, исходящие от Si и S , дают интерференционную картину в области их перекрывания. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...