Картина излучения в дальней зон

Картина излучения в дальней зоне, представляющая большой интерес для исследования гетеролазеров, рассматривается в 7. Показано, что вычисленная зависимость интенсивности излучения в дальней зоне от угла в, отсчитываемого от нормали к поверхности в направлении, перпендикулярном плоскости р — п-перехода, содержит множитель os O, который часто опускают. В этом же параграфе проведено сравнение экспериментальной и рассчитанной картин излучения в дальней зоне для симметричных ДГС-лазеров. [c.34]

На рис. 2,7.1 показана структура, которую мы будем рассматривать в этом параграфе. Она представляет собой трехслойный плоский диэлектрический волновод с границей раздела полупроводник — воздух, расположенной при 2 = 0. Волновод бесконечен в направлении оси у, координата д —О соответствует центру области с показателем преломления йг. Для того чтобы получить картину излучения в дальней зоне в направлении, перпендикулярном плоскости перехода, мы определим [c.89]

Картина излучения в дальней зоне 89—97 [c.295]

Метод, изложенный выше, успешно применялся рядом авто-зов при изучении углового распределения лазерного излучения в дальней зоне [129, 130]. Разумеется, картины дальней зоны можно измерить просто в дальней зоне, не пользуясь дополнительной оптикой, но это целесообразно лишь при сравнительно малых апертурах [131]. Правда, это выполняется в большинстве газовых лазеров. [c.133]

Профиль радиального распределения интенсивности излучения сохраняется по мере удаления от лазера только для гауссовых пучков. Поэтому определение расходимости излучения, как правило, связано с некоторой неопределенностью. Для определения угла расходимости пучков с произвольным распределением интенсивности целесообразно использовать распределение интенсивности в дальней зоне, где сформировалась дифракционная картина лазерного пучка. Это происходит на расстояниях x wq/X. Необходимо отметить, что значения х, удовлет- [c.66]

Поскольку при измерении параметров пучка очень существенна структура мод резонатора и рабочего вещества, часть этой главы посвящена описанию наиболее важных типов оптических резонаторов и их мод (типов колебаний). Методы определения картины излучения в ближней и дальней зонах, связанной с модами резонатора, проиллюстрированы на конкретных примерах. Иллюстрации делают описание более наглядным и позволяют получить представление о достижимой точности. Особое внимание также уделяется оборудованию, которое было сконструировано специально для измерения лазерных параметров, и новым методам использования существующих приборов. [c.35]

С точки зрения чистой дифракции должно выполняться условие, чтобы каждое зеркало < перехватывало как можно больше излучения, выходящего с поверхности другого зеркала. Для этого угол, под которым видно одно зеркало из центра другого, должен быть бо.п.ше чем угол, соответствующий Дифракционной картине от другого зеркала в дальней зоне. В связи с этим N приблизительно равно числу перекрываемых зон Френеля. Для сисгемЫ состоящей из зеркал с радиусами ах и аз, мы имеем [c.109]

X = 0,63 мкм), имеющие высокую когерентность. Формирователь пучка 2 используется для получения заданной формы и размера поперечного сечения пучка излучения лазера. Обычно он представляет собой телескоп Галилея или Кеплера, но иногда может иметь и более сложную оптическую схему [183]. Формирователь дифракционного изображения 4 представляет собой объектив, служащий для получения дифракционного изображе-жения, соответствующего дальней зоне. Объект измерения 3 обычно располагают перед объективом, так как тогда дифракционное распределение интенсивности в фокальной плоскости инвариантно относительно смещений изделия. При необходимости осуществить измерения в широком диапазоне изменений размеров нужно иметь набор сменных объективов с различным фокусным расстоянием, чтобы обеспечить необходимый размер дифракционной картины в плоскости регистрации. [c.256]

Во многих работах ( 4.2) отмечался сложный нерегулярный характер генерации на многих поперечных модах в ОВФ-резонаторе с не слишком малыми числами Френеля. Систематические исследования свойств такой генерации привели к обнаружению оптического хаоса в ФРК-лазерах [85]. Исследовались структура картины излучения в дальней зоне и низкочастотные спектры мощности генерации в зависимости от диаметра d апертурной диафрагмы в лазере на ВаТЮз со стандартным резонатором из обычного и сопрягающего зткал. Накачка осуществлялась излучением Аг -лазера (514,5 мкм) с = 10 м, что намного превышало длину ОВФ-резонатора Z, = 30 см. Для d < 0,5 мм 0,4) генерация происходила на нижайшей [c.250]

Детальное знание картины излучения в дальней зоне полупроводниковых лазеров весьма важно для их правильного применения. Например, от картины дальней зоны гетеролазера зависит способ ввода излучения в оптическое волокно, а также получаемая эффективность ввода [52]. Кроме того, распределение излучения в дальней зоне лазера характеризует распределение поля внутри волновода. Как будет показано в этом параграфе, картина излучения в дальней зоие представляет собой по существу интеграл Фурье от поля, распространяющегося в волноводе. Поэтому сравнение экспериментальной картины дальней зоны с расчетной, основанной иа вычислении распределения поля в волноводе, показывает, насколько хорошо выражения для у и численные значения показателей преломления, приведенные выше, описывают действительную картину распространения излучения в волноводе. [c.89]

Это выражение н является искомым результатом. Оно представляет картину излучения в дальней зоне в виде произведения множителя, содержащего os 0, на интеграл Фурье от распределения электрического поля моды внутри волновода. В дальней зоне отношение интенсивности излучения, распространяющегося в нааравлении, определяемом углом 0, к интеиснвности [c.93]

В большинстве расчетов картины излучения в дальней зоне полупроводникового лазера использовались выражения, аналогичные выражению (2.7.27), за тем исключением, что в инх не учитывался множитель os 0. Наличие этого множителя, называемого угловым фактором Гюйгенса, приводит к значительному уменьшению вычисляемого значения интенсивности излучения, распространяющегося под большими углами. Киркби и Томпсон 55] использовали множитель ( os0) на том основании, что он не противоречит каким-либо экспериментальным результатам . Хокэм [56] путем довольно сложных вычислений показал, что множитель g(0) в выражении для у х, г) следует брать в виде [c.94]

Экспериментальная картина излучения в дальней зоне обычно характеризуется расходимостью луча, определяемой как полный угол, измеренный на уровне половины (3 дБ) максимальной интенсивности. В плоскости р — -перехода расходимость луча 0 , определенная указанным выше образом, составляет 10°. Мы не будем здесь останавливаться на рассмотрении расходимости луча в плоскости р — я-перехода, поскольку до HS пор предметом нашего исследовання были волны, не ограниченные в направлении оси у. Обсуждение этого вопроса проведено в гл. 7, посвященной лазерам с полосковой геометрией, [c.94]

Напомним, что при прохождении пучком света линзы с фокусным расстоянием / комплексная амплитуда поля умножается на ехр[- (ikl2f) (xi + 7i)]. Добавление этого множителя в функцию отклика (1.6) приводит к взаимному сокращению членов, содержащих х] я если расстояние до плоскости наблюдения / равно /. Отсюда вытекает простейший рецепт наблюдения распределения в дальней зоне, которому все и следуют на выходе источника размещается линза или более сложная оптическая система с фокусным расстоянием / > 0. Картина в фокальной плоскости полностью подобна распределению в дальней зоне для перехода к угловому масштабу необходимо линейный масштаб разделить на /. Поскольку угловое распределение излучения остается в пустом пространстве на любом удалении от источника одним и тем же, расстояние от источника до измерительной линзы не играет особой роли. Необходимо только следить, чтобы линза всегда перехватывала весь световой пучок и чтобы плоскость наблюдения действительно была фокальной. [c.58]

Явления дифракции в дальней зоне, или дифракцию Фраунгофера, мол<но наблюдать и в зоне Френеля [128 получается некоторая путаница в терминологии скольку часто бывает желательным измерить картины дальнего поля, не находясь в области дальнего поля, полезно познакомиться с этим весьма ценным методом. В основном он состоит в том, что устанавливают собирающую линзу с фокусным расстоянием f так, чтобы она принимала все лазерное излучение, и наблюдают изображение в фокальной плоскости линзы. Например, если в фокальной плоскости диаметр контура пятна по, полуинтенсивности равен rf, в области дальней зоны угловая ширина пучка в радианах дается формулой 0 = rf/f. Очевидно, что для лазеров, излучение которых заключено в дифракционных пределах, требуются линзы с большим фокусным расстоянием для того, чтобы получить в фокальной плоскости изображение удовлетворительных размеров. Это требование легко удовлетворяется, поскольку при измерении картин дальнего поля излучения лучших одномодовых газовых лазеров можно пользоваться очень простыми линзами. [c.133]

Исследованию дифракционной цилиндрической линзы в приближении Фраунгофера посвяш,ена работа 60]. В ней по контрастности рассчитанной картины Фраунгофера сз дят о характеристиках дифракционной цилиндрической линзы. Однако представляет интерес не только исследование контрастности поля в дальней зоне, но и анализ с ру г ур сфокусированного излучения в фокальной области плоской цилиндоической линзы. [c.325]

Многим хорошо знакома картина приближаясь к крупному городу в автомобиле либо на самолете, прежде всего замечаешь пелену серой мглы на горизонте. По мере приближения к городу начинает казаться, что он весь словно покрыт завесой пыли. Эта шапка дыма , иногда называемая пылевым куполом , типична для большинства современных крупных городов (рис. 13.2). Перед нами—совместный эффект острова теплоты , выбросов загрязнителей и изменения поля скоростн ветра под влиянием городской застройки. Пылевой купол появляется в понедельник утром, когда автомашины и промышленные предприятия начинают выделять теплоту и загрязняющие вещества в атмосферу. С наступлением вечера твердые частицы, взвешенные в воздухе, охлаждаются за счет теплового излучения быстрее, чем окружающий воздух, особенно частицы, находящиеся в верхней зоне купола. Эти частицы служат ядрами конденсации для тумана. Образующийся над городом туман препятствует его дальнейшему радиационному выхолаживанию. Слой, тумана также мешает твердым частицам перемещаться за счет конвекции вверх и наружу, за пределы купола. Влияние городской застройки на местный ветровой режим тоже отражается на распределении частиц. Во вторник утром слой дымного тумана еще держится он-то и служит эффективной ловушкой для очередной порции загрязнителей, которые поступают в атмосферу за день. Этот процесс будет продолжаться, пока сильный ветер или проливной дождь не удалят из атмосферы накопившуюся пыль, либо в конце недели, когда ритм городской жизни несколько ослабевает, пылевой купол не будет развеян благодаря естественной циркуляции воздуха. [c.312]

Возможность эффективной тепловой зашиты корпусных элементов от больших тепловых потоков успешно используется и при создании экспериментальных СВЧ плазмотронов [64]. Схемы СВЧ плазмотронов с предполагаемыми картинами течений при прямоточно-вихревой и возвратно-вихревой стабилизации плазмы показаны на рис. 7.30, а на рис. 7.31 показана зависимость мощности плазменного СВЧ излучения поглощаемого разрядом, и тепловой мощности fV , вьшеляюшейся в контуре охлаждения плазмотрона. Результаты опытов приведены в виде зависимости доли тепловых потерь WJW от удельного вклада энергии в разряд У = WJG, где G — расход плазмообразуюшего газа — азота. Результаты численного моделирования показаны на рис. 7.32,а — для традиционной прямоточно вихревой стабилизации и на рис. 7.32,6 — для случая с возвратно-вихревой стабилизацией. В первом случае рабочее тело — плазмообразующий газ — азот в виде закрученного потока подается в разрядную камеру, а во втором случае он подается в дополнительную вихревую камеру со скоростями 100 м/с ((7= 1 г/с) и 225 м/с ((7= 1,5 г/с), соответственно. По мнению автора работы [64] возвратный вихрь сжимает зону нагрева, предохраняя стенки камеры плазмотрона от перегрева. Основная часть газа проходит через разрядную зону, а размер зоны рециркуляции незначителен. В традиционной схеме (см. рис. 7.32,а) входящий газ смешивается с циркулирующим потоком плазмы и основная часть газа проходит мимо разряда вдоль стенок кварцевой трубки. Судя по приведенным модельным расчетам, схема с возвратно-вихревой стабилизацией позволяет снизить максимально достижимую температуру нагрева корпусных элементов примерно в 2,5 раза. Наиболее нагретая часть область диафрагмы, непосредственно примыкающая к отверстию имеет температуру 1400 К. Таким образом, использование возвратно-вихревой стабилизации плазмы позволяет изготовить СВЧ плазмотрон неохлаж-даемым из кварцевого стекла. Дальнейшее моделирование течения [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...