Источники излучения когерентный

Вместе с тем стационарная картина интерференции пучков света, прошедшего через две щели (без всякого дополнительного устройства), легко наблюдается при освещении их излучением лазера. Этот опыт доказывает, что в данном случае допустима синусоидальная идеализация, принятая в проведенном выше расчете, и лазер представляет собой источник пространственно когерентного света, эквивалентного точечному источнику света с концентрацией потока энергии вдоль оси резонатора (гауссов пучок см. рис. 1.7). [c.183]

Фотография, приведенная на рис. 4.23, г, получена при с1 = = 100 см, но на матовом стекле был освещен участок примерно прямоугольной формы с размерами 0,2 X 1 мм , ориентированный так, как показано на фотографии (излучение лазера фокусировалось цилиндрической линзой). Как мы видим, размеры области когерентности в вертикальном и горизонтальном направлениях сильно различаются и находятся в обратной пропорции с соответствующими размерами источника излучения. Этот факт согласуется с результатами расчета, согласно которым 2 ког === [c.110]

До сих пор мы предполагали, что излучение, применяемое в качестве опорной и просвечивающей волны, равно как и для освещения объектов, вполне когерентно. Однако абсолютно когерентного света не существует, и естественно возникает вопрос о выяснении необходимых требований, которым должен удовлетворять источник излучения. [c.259]

Итак, если излучение атомов, составляющих макроскопический источник света, когерентно и, кроме того, выполняется условие пространственной синфазности, то излучение источника в целом сосредоточено в малом дифракционном угле и амплитуда вблизи оси пучка в N раз больше амплитуды волны, испускаемой отдельным атомом. Отмеченные особенности характерны для оптических квантовых генераторов, т. е. рассмотренная схема представляет собой модель квантового генератора. [c.774]

При восстановлении голограммы требования к когерентности источников излучения значительно менее строгие, чем при ее получении. Требования к временной когерентности излучения определяются тем, что изображения объекта, полученные при дифракции света разных длин волн, не должны быть сдвинуты заметно друг относительно друга. Требования же к пространственной когерентности источников сводятся при восстановлении к ограничению угловых размеров источников. Этим требованиям удовлетворяют многие лазерные источники света, но неплохие результаты также можно получить при использовании ртутных ламп сверхвысокого давления, а иногда даже обычных ламп накаливания. [c.36]

Луч когерентного света от лазерного источника излучения / направляется на коллиматор 2, на выходе которого формируется плоская световая волна. Полупрозрачное зеркало 3 разделяет. эту волну на две, отражая часть излучения под углом 45 к оптической оси на зеркало 0 и далее на. экран 7. Прошедшая через зеркало 3 волна попадает на линзу 4, в фокусе которой установлена точечная диафрагма 6. Зеркало 5 и полупрозрачное зеркало 9 служат для совмещения первой и второй волн вдоль одной оптической оси. На. экране 7 наблюдают интерференцию обеих волн. Такая оптическая схема интерферометра представляет собой модернизированный интерферометр Маха-Цендера. [c.100]

Выбор метода описания волнового поля источника излучения зависит от системы допущений на его ) арактеристики (монохроматичность, когерентность, поляризацию) и, кап показано ниже, определяет аппарат, с помощью которого описьшается преобразование оптического сигнала в оптико-электронном тракте. [c.42]

Пучок излучения когерентного источника (см. рис. 7, г) претерпевает дифракцию иа изделии и в плоскости сканера образуется дифракционное изображение изделия, соответствующее дифракции Фраунгофера. Дифракционное [c.64]

Итак, при испускании некоторым атомом светового кванта одновременно излучается сферическая фазовая волна, которая в свою очередь будет возбуждать, встречаясь с близкими к источнику излучения атомами, новое испускание квантов. Эта нематериальная фазовая волна будет переносить большое количество малых порций энергии, которые постепенно будут данной волной теряться и внутренние явления у которых являются когерентными. [c.636]

При падении когерентных лучей (получаемых от одного источника излучения с сохранением постоянства разности фаз) на прозрачную пленку в ней будут наблюдаться полосы смешанной окраски, которая изменяется вследствие изменения толщины пленки, показателя преломления и угла падения лучей. [c.87]

В начале 60-х годов благодаря работам советских [42] и американских [249] ученых началось бурное развитие голографии. Одним из решающих условий, обеспечивающих достижения в этой области, было использование лазеров в качестве источников излучения для записи голограмм. Лазер явился источником света большой мощности излучения при высокой когерентности — задача, непреодолимая для тепловых источников излучения [186]. [c.208]

Интерференционный характер записи голограммы требует высокой когерентности излучения источника и стабильности установки во время экспонирования относительные перемещения отдельных ее элементов не должны превосходить четверти длины световой волны. Поэтому обычно голографические установки располагаются на массивных амортизированных металлических или гранитных плитах. В качестве источников излучения используются преимущественно непрерывные гелиево-неоновые и аргоновые лазеры, обладающие достаточно высокой пространственной и временной когерентностью. Из-за больших углов схождения интерферирующих пучков для записи голограмм приходится ис-использовать фотоматериалы, обладающие высокой (более 1000 лин/мм) разрешающей способностью и, следовательно, малой чувствительностью [107]. Недостаточно высокая мощность применяемых лазеров и малая чувствительность фотоматериалов накладывают ограничения на размеры исследуемых объектов, которые Б настоящее время, как правило, не превосходят 1x1 м . [c.212]

Следовательно, основными преимуществами когерентного или почти когерентного источника, дающего излучение в виде сферической или плоской волны ограниченного поперечного сечения, является то, что излучение может быть сконцентрировано с помощью линз и зеркал в изображение, яркость которого больше яркости первоначального источника излучение в виде почти плоской волны можно направить на удаленный объект с очень малыми дифракционными потерями, в то время как лишь малая часть излучения от некогерентного источника может быть преобразована в почти плоскую волну. [c.503]

Контроль качества печатных плат 265 Когерентная передаточная функция 83, 227 Мощность источника излучения 108—111 Магнитные пленки 165—166 Модуляция света амплитудная [c.302]

Влияние когерентных свойств записывающего источника излучения на голограмму [c.75]

С точки зрения голографии наиболее важным свойством источника излучения является степень его когерентности. Когерентность можно определить как способность колебаний различных точек волнового поля к взаимной интерференции. Физическая основа ограничения условий существования явления интерференции заключается в том, что цуги волн излучения, испускаемого атомами, ограничены. [c.75]

Рис. 28, Схема эксперимента по выявлению влияния временной когерентности источника излучения на записанную с его помощью голограмму. Луч I расщепляется полупрозрачным зеркалом Z на две компоненты, —>

Схема эксперимента, выявляющего влияние пространственной когерентности источника излучения на записанную с его помощью голограмму, приведена на рис. 29 (24). Волна излучения источника W характеризуется некоторой картиной распределения пространственной когерентности. Эта картина условно обозначена стрелкой О. Излучение, соответствующее волне W, расщепляется полупрозрачным зеркалом Z на две компоненты объектную и референтную. Линза L, стоящая перед полупрозрачным зеркалом Z, проецирует распределение поля О на диффузно-рассеивающий экран D в виде изображения О и на голограмму Я в виде О". Рассмотрим условия записи голограммы на некотором участке ее площади dHi, соответствующем острию изображения стрелки О". На участок йН попадает излучение, рассеянное всеми точками экрана. Однако если пространственная когерентность записывающего излучения ограничена, то интерференционную картину образует излучение, рассеянное только определенными областями экрана. Например, излучение точек экрана, соответствующих острию стрелки изображения О, будет обязательно интерферировать с референтным излучением, образующим на участке dHi изображение этого же острия, поскольку поле в данной точке когерентно по отношению к самому себе при любой ширине цуга. С референтным лучом будет интерферировать также излучение всех точек экрана, находящихся в зоне С, радиус которой R равен ширине цуга h. Точки поля, находящиеся за пределами зоны j, не будут когерентны по отношению к точке поля, соответствующей острию стрелки, и поэтому их излучение интерферировать с референтной волной на участке dHi -не будет. [c.82]

Голография получила широкое распространение как метод регистрации и восстановления, а также обращения волнового фронта, рассеиваемого произвольным предметом. В голографии естественным образом реализуется уникальная возможность создания оптических копий предметов - (Армирования их трехмерных изображений. Эта возможность, активно используемая в разнообразных приложениях голографии, связана, однако, с необходимостью вьшолнения комплекса серьезных требований к условиям получения голограмм и восстановления волновых фронтов. Речь идет о когерентности источников излучения, механической стабильности элементов, режиме регистрации и т.д. Позтому естественным является поиск новых разновидностей голографии, а также родственных методов, позволяющих обеспечить реализацию процессов регистрации и воспроизведения оптической информации в необычных для традиционной голографии условиях. [c.5]

Осн. элементами О. являются источники излучения (когерентные и некогерентные), фотоприёмники, модуляторы, дефлекторы, волоконные световоды и согласующие элементы, мультиплексоры и демультиплексоры, а также пространственно-временные модуляторы света (управляемые транспаранты), используемые для двумерного динамич. отображения и обработки ин(][юр-мации. [c.462]

Любой объект как источник излучения возбуждает вокруг себя электромагнитное поле, классическим описание1и которого являются электрический вектор Е(г, t) к вектор магнитной шдукции Н(г, t) как функции координат г любой точки электромагнитного поля и времени /. Эти векторы описывают пространственное распределение электромагнитного поля вместе со всей совокупностью его свойств — монохроматичностью, когерентностью, поляризационными свойсгвамя [11]. Наряду с векторным представлением электромагнитного поля >1спользуется скалярное представление через декартовы компоненты соо"ветствующих векторов [c.39]

Источником излучения (обычно — когерентного, поляризованного) является генератор СВЧ (магнетрон-ный, клистронный) небольшой мощности, питающий волновод пли спец. антенну (аопд), передающую излучение в контролируемое изделие. Та же антенна при приёме отражённого излучения или аналогичная, расположенная с противоположной стороны изделия,— при приёме проп[едшего излучения подаёт полученный сигнал через усилитель на индикатор. Чувствительность метода позволяет обнаруживать в диэлектриках [c.592]

Определение параметров источника излучения. Исходное излучение источника характеризуется распределением яркости /(6), где Ь = (Да,Лб) — уклонение угл. координат от ср. направления на источник. Используют также ф-цию видности, или ф-цию когерентности поля В (Дг j ), к-рая представляет собой отклик интерферометра с базой Arj и связана с 1 Ь) преобразованием Фурье. При восстановлении распределения яркости но источнику наиб, информативными являются мерцания на геометрически тонком слое случайно [c.99]

Применение когерентных источников излучения позволяет наблюдать методами М. с. весьма узкие спектральные линии, т. е. достигать высокого спектрального разрешения. Типичные ширины линий, обусловленные столкновениями частиц в газе,— от 10 МГц до 1 МГц при давлениях от 1 до 10 Па. При разрежении газа ширины линий определяются Доплера эффектом при движении частиц и соударениями со стенками поглощающей ячейки, они составляют в микроволновом диапазоне от 1 МГц до 0,1 МГц. Для дальнейшего сужения линий применяют ряд способов устранения доплеровского уширения. Ширины линий в таких субдоплеровских спектрометрах определяются временем взаимодействия частиц с полем излучения (см. Неопределенностей соотношения). В молекулярных и атомных перпен- [c.133]

Совр. техника группирования пучков позволяет осуществлять генерацию когерентного О. и. с Я 1 нм. С ирименеписм резонаторов можно увеличить интенсивность источников спонтанного когерентного О. и. в раз, где Q — добротность резонатора. Источники спонтанного когерентного О. и. с хорошо сгруппиров, пучками частиц позволяют получить предельно возможные характеристики излучения. [c.408]

Источники спонтанного некогерентного О. и. на основе накопителей получили широкое распространение. На накопителе можно устанавливать нсск. ондуляторов, а на каждом канале О. и. — неск. установок для разл. исследований. Источники спонтанного когерентного и индуцированного О. и. для НК- и оптич, диапазонов длин волн также базируются как на существующих электронных ускорителях, так и на специализпров, ускорителях и накопителях для таких источников. Теория, эксперим. исследования и первый опыт эксплуатации показали, что ондуляторные источники расширят область использования когерентного излучения. [c.408]

Двойственность природы света — наличие у него одновременно характерных черт, присущих и волнам, и частицам,— является частным случаем корпускулярноволнового дуализма. Эта концепция была впервые сформулирована именно для оптич. излучения она утвердилась как универсальная для всех частиц микромира после обнаружения волновых свойств у материальных частиц (см. Дифракция частиц) и лишь затем была экспериментально подтверждена для радиоизлучения (квантовая электроника). Открытие квантовых явлений в радиодиапазоне во многом стёрло резкую границу между радиофизикой и О. Сначала в радиофизике, а затем в физ. О. сформировалось новое направление, связанное с генерирование.м вынужденного излучения и созданием квантовых усилителей и квантовых генераторов излучения (мазеров и лаз ов). В отличие от неупорядоченного светового поля обычных (тепловых и люминесцентных) источников, излучение лазеров обладает большой временной и пространств, упорядоченностью (когерентностью), высокой монохроматичностью (Лг/У достигает см. Монохроматическое излучение), [c.419]

Источники излучения. К некогерентным источникам излучения относят источники спонтанного излучения. Это — светодиоды (СД), из к-рых наиб, распространёнными являются СД на основе гетероструктур системы AlGaAs. Рекордный кпд этих СД превышает 20% (однако при ВЧ электрич. модуляции он уменьшается), их быстродействие достигает 0,1 нс. В отличие от когерентных источников СД обладают большой угл. апертурой и спектральной шириной излучения. Изготовляются матрицы СД. [c.462]

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]

П. к. лазерного пучка определяет статистич. связь между значениями поля не в произвольных точках пространства, а в разных точках поперечного сечения пучка. Вдоль направления распространения лазерного пучка статистич, связь определяется временной когерентностью излучения. Спонтанные шумы, возбуждение многих поперечных мод приводят к тому, что поперечная пространственная структура лазерных пучков становится случайной, а их поле излучения оказывается не полностью когерентным в пространстве. Вместе с тем масштаб поперечных корреляций лазерного излучения (поперечный радиус когерентности, радиус корреляции) значительно превосходит соответствующий масштаб аелазерных источников излучения. По величине отношения значений радиуса корреляции к радиусу пучка лазерного излучения различают два предельных случая излучения многомодового по поперечным индексам и одвомодо-вого. [c.152]

Связь между ввдностью полос и когерентностью рассматривается в разд. 6.4, но сначала мы обсудим проявление видности лепестков как функции спектрального, а не пространственного распределения источника излучения, воспользовавшись на этот раз описанием спектрального интерферометра Майкельсона. [c.130]

Задача обнаружения некогерентного сигнала на фоне медленно флуктуирующего шумового поля возникает в случае применения в качестве источника излучения ОКГ, работающего в многомодовом режиме. Амплитуда излучения такого источника распределена по гауссовскому закону, следовательно, распределение числа фотонов (фотоэлектронов) на временном интервале будет подчинено геометрическому закону (закону Бозе—Эйнштейна). Кроме того, этим законом распределения можно характеризовать монохроматическое когерентное излучение после прохождения неоднородной турбулентной атмосферы, когда временная н пространственная когерентности полностью нарушаются. В световой локации излучение тавогО рода наблюдается при диффузном отражении когерентного сигнала оптически шероховатой поверхностью. [c.62]

Рис. 3.22. Стационарная когерентная спектроскопия комбинационного рассеяния. Источники излучения работают в непрерывном режиме. В процессе эксперимента варьируется частота одного из лазеров накачки. Измеряется нитенсивность антистоксова излучения как функция разности частот oj—СО2 бигармо-нической накачки — собственная частота молекулярных колебаний среды)

Очень часто изображения реальных сцен, фотоснимков и т. п., заданные в виде распределения интенсивности света (яркости свечения или освещенности), необходимо преобразовать в фазо-модулированный световой поток, т. е. в прострацственно-коге-рентный световой поток, в сечении которого фаза волны меняется в соответствии с законом распределения интенсивности исходпой картины. Особенно часто это необходимо в схемах голографической записи, в схемах оптической обработки информации с когерентными н частично когерентными источниками излучения. Связано это с возможностью повысить отношение сигнал-шум ца выходе в Этих схемах, улучшить цх практические характеристики [c.230]

Рис. 11. Общая схема образования стоячей волны — пространственной картины интерференции двух монохроматических когерентных (т. е. синфазных) источников излучения 5i и 5г. В верхней части рисунка показано сечение стоячей волны плоскостью, проходящей через источники 5i и 5г. Пучности — участки, где интенсивность поля максимальна — затушеваны, между ними располагаются узлы. В узлах интенсивность поля мннн-мальна. В трехмерном пространстве пучности образуют гиперболоиды вращения. Расстояние между смежными поверхностями пучностей минимально там, где интерферирующие лучи распространяются навстречу дру ДрУ У (район точки h,), и максимально там, где эти лучи идут приблизительно по одному направлению( район точки Лг)- Юнг фактически регистрировал распределение интенсивности в плоском сечении пространственной стоячей волны в области, где расстояние между смежными поверхностями пучностей достаточно велико (см. нижнюю часть рисунка)

Условно когерентность можно разделить на временную (продольную) и пространственную (поперечную). Схема явлений, описываемых понятиями временная и пространственная когерентность , приведена на рис. 27. Каждый атом источника 5 испускает излучение в течение какого-то определенного ограниченного времени. В результате в пространстве возникают цуги воли j, Сг, Сз, ограниченные по глубине расстоянием р, равным произведению скорости света на время излучения атома, а в поперечном направлении некоторым размером h, который зависит от размера источника /. Ограничение размера цуга в продольном направлении уменьшает степень временной когерентности источника, в поперечном — простраиственной. В целом оба явления ухудшают условия интерференции испускаемого источником излучения. [c.75]

Рис. 29. Схе.ма эксперимента по выявлению влияния пространственной когерентности источника излучения на записанную с его помощью голограмму. Излучение, соответствующее волне W, расщепляется полупро- ачным зеркалом Z на две компоненты — объектную /о и референтную 1г- Линза L, стоящая перед полупрозрачным зеркалом Z, изображает распределение поля О на диффузно рассеивающем экране D в виде изображения О И на голограмме Н в виде О". На участке голограммы dHu соответствующем изображению острия стрелки О", записываются только те точки экрана, которые пространственно когерентны по отношению к острию, т. е. находятся в пределах области пространственной когерентности С вокруг острия. В целом такую голограмму можно рассматривать как своеобразный портрет функции пространственной когерентности через точку голограммы, соответствующую определенной точке волны W, можно наблюдать нзображение всех тех точек волны W, которые когерентны по отношению к этой определенной точке

В предыдущих главах рассматривались основные причины, влияющие на вид интерференционной картины, наблюдаемой с ИФП. При этом предполагалось, что источник излучения испускает свет в виде цугов бесконечно большой длины, т. е. анализируемое излучение обладает временной когерентностью. Пространственная когерентность реального газоразрядного источника. может быть определена с помощью теоремы Ван-Циттера — Цернике [5] или, для объемных источников спонтанного излучения типа полого катода, с помощью обобщения теоремы Ван-Циттера— Цернике, выполненного в работе [17]. До появления лазеров ИФП обычно освещался светом с очень малыми разме-)ами области пространственной когерентности (10 —10 см). Использование ИФП совместно с лазерами в качестве селекторов излучения, применение ИФП в перестраиваемых лазерах для сканирования и монохроматизации излучения, измерение АК ИФП с помощью одночастотного лазера и другие способы их применения приводят к необходимости развития теории, описывающей вид интерференционной картины при прохождении через ИФП полностью или частично пространственно-когерентного излучения. В то же время появление импульсных лазеров с малой длиной излучаемого светового цуга, а также исследование спектральных линий, испускаемых атомами и ионами с малым временем жизни возбужденного состояния, ставят вопрос о влиянии на вид наблюдаемой с ИФП интерференционной картины временной когерентности излучения. Число работ, посвященных этим проблемам, в настоящее время невелико [29, 38, 47], хотя пространственная и временная когерентность анализируемого излучения, конечно, оказывают решающее влияние на формирование АК идеального и реального ИФП. [c.78]

Квантовые шумы. Квантовые шумы возникают из-за наличия спонтанных переходов возбужденных ионов с метастабильного уровня. В активной среде возникает спонтанное световое излучение, которое в отличие от генерируемого вынужденного излучения равномерно направлено во все стороны, имеет сплошной спектр а пределах линии усиления и случайным образом флуктуирующую-интенсивность. Определенная часть спонтанного излучения распространяется вдоль оси активной среды и попадает в телесный угол и частотный спектр полезного генерируемого лазерного излучения. Иными словами, в лазерном резонаторе за счет апонтанного-излучения наряду с источником вынужденного когерентного лазерного излучения (которым являются ионы, совершающие вынуж- [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...