Когерентность дифракционных спектров

Когерентность излучения проявляется практически во всех свойствах оптических квантовых генераторов. Исключение составляет, разумеется, полная энергия излучения, которая, как и в случае некогерентных источников, прежде всего зависит от подводимой энергии. Замечательной чертой лазеров, тесно связанной с когерентностью их излучения, является способность к концентрации энергии — концентрации во времени, в спектре, в пространстве, по направлениям распространения. Для некоторых квантовых генераторов характерна чрезвычайно высокая степень монохроматичности их излучения. В других лазерах испускаются очень короткие импульсы, продолжительностью 10 с поэтому мгновенная мощность такого излучения может быть очень большой. Световой пучок, выходящий из оптического квантового генератора, обладает высокой направленностью, которая во многих случаях определяется дифракционными явлениями. Такое излучение можно, как известно, [c.769]

Радужные голограммы представляют собой особый вид голограмм, в которых для уменьшения требований к когерентности восстанавливающего источника исключается параллакс в одном направлении [2]. Эти голограммы можно восстанавливать освещением от ламп с непрерывным спектром. Основными преимуществами радужных голограмм являются высокая дифракционная эффективность и возможность применения при восстановлении недорогих ламп. [c.253]

На стадии восстановления обычно применяется система освещения лазерным пучком ахроматической голограммы с соответствующими требованиями к когерентности освещения. Однако, можно применять ахроматическое освещение и на стадии восстановления. Рассмотрим некоторые варианты, позволяющие получать восстановленное изображение плоской голограммы в лучах белого света. При освещении обычной голограммы белым светом восстановленные изображения размазываются в соответствии со свойствами дифракционной решетки разлагать спектр на его составляющие компоненты. Такую дисперсию можно погасить, если использовать дифракционную решетку, имеющую тот же шаг, что и плоская голограмма. Такая решетка взаимодействует с первым порядком дифракции на голограмме и вводит в свой — 1 порядок дифракции поле обратного знака, компенсируя таким образом дисперсию голограммы (рис. 1.13). Влияние распространяющегося вдоль оси голограммы света нулевого порядка может быть устранено либо достаточным удалением решетки от голограммы [13], либо с помощью экрана типа жалюзи [14]. Аналогичная компенсация достигается и для действительного изображения. [c.29]

После дифракции световой волны на решетке АВ в фокальной плоскости Р объектива 6 (см. рис. 5.3.6) возникает дифракционная картина, состоящая из ряда максимумов спектра различных порядков 5о, 1,. . . и т. д. Поэтому каждый дифракционный максимум в плоскости Р можно рассматривать как вторичный источник когерентных колебаний. Световые волны,, распространяющиеся от этих вторичных источников, интерферируют между собой, образуя изображение предмета (решетки АВ) в плоскости изображения объектива А В. Чтобы полу- [c.362]

Для достижения наивысшей когерентности излучения стремятся к одномодовому режиму генерации, при к-ром в пределах спектр, линии активной среды оказывается лишь одна из мод резонатора. Для этого в резонатор обычно вводят дополнит, селектирующий элемент призму оптическую, дифракционную решётку, второй резонатор и т. п.), выделяющий одну из мод резонатора и подавляющий остальные. В длинноволновой части И К диапазона одномодовую генерацию можно получить уменьшением длины резонатора. [c.339]

Коагуляция ортокинетическая 489 Когерентность дифракционных спектров 174 Колебания высших порядков 45, 83 [c.717]

Расчёт результирующего распределения интенсивности в плоскости дисперсии спектр, прибора с Э. (в плоскости, перпендикулярной штрихам Э.), проведённый на основе Гюйгенса—Френеля принципа, показывает, что оно пропорционально произведению двух ф-ций — интерференционной Js и дифракционной J Интерференц. ф-ция y/v = (sin A O/sinG) — результат интерференции когерентных пучков, дифрагированных от всех N штрихов Э. [здесь [c.649]

В заключение отметим, что комплекс основных параметров фурье-анализатора, включающий информационную емкость (произведение / тСГтах), разрешение в спектре пространственных частот, уровень когерентного шума и габаритный размер системы, который можно получить при использовании дифракционных элементов, не достижим для рефракционной системы, содержащей сферические преломляющие поверхности. Даже шестилинзовые рефракционные объективы [26] с несравнимо более высоким уровнем когерентного шума, чем рассмотренная система, при сопоставимом габаритном размере позволяют обрабатывать транспаранты с заметно меньшей информационной емкостью. Существенно выше у этих объективов и уровень остаточных аберраций, что приводит к ухудшению разрешения в спектре пространственных частот. [c.156]

Указанная фильтрация осуществляется в когерентном свете методом двойной дифракции. При первом процессе дифракции образуется Фурье-спектр сигнала. Затем производится процесс фильтрации (6.38). В результате второго дифракционного процесса формируется результирующий отклик системы. Общая схема оптической установки для этой цели представлена на рис. 119. Объект можно поместить либо в передней фокальной плоскости линзы (рис. 119, а), либо непосредственно за линзой (рис. 119, 6). Плоскость фильтрации находится либо в задней ( )окальной плоскости линзы Lg, в которой одновременно располагается и изображение источника (рис. 119, а), либо в плоскости изображения источника, что имеет место в случае второй схемы. В первой схеме изображение объекта формируется системой двух линз L , Lg, тогда как во второй —только линзой L . Плоскость изображений обозначена буквой /. В результате первого процесса дифракции [c.180]

Если когерентный световой сигнал усиливать лазерным усилителем, то к нему добавляются шумы спонтанного излучения. Пользуясь описанной выше системой с дифракционным ограничением пучка, согласованием мод и пространственной фильтрацией, можно уменьшить дополнительный шум спонтанного излучения до значений, близких к теоретическому минимуму. Вопрос заключается в следующем можно ли получить выигрыш в чувствительности системы, т. е. в минимальном обнаруживаемом сигнале Как увидим ниже, ответ зависит от спектральных характеристик приемника. Если провести поверхностный анализ ОСШ для систем, основанных на использовании лазерных усилителей с небольшим усилением, работающих в видимой области спектра, для которой имеются фотоэлектронные приемники с хорошими характеристиками, то можно легко сделать вывод, что лазерный усилитель ухудшает характеристики большинства систем связи [19, 49], особенно если лазерный предусилитель сравнить с оптическими гетеродинными или гомодинными системами. Но более тщательный теоретический анализ (слишком подробный, чтобы воспроизводить его в данной книге) [50] показывает, что в зависимости от уровня инверсии лазерного усилителя и спектрального квантового выхода приемника при использовании лазерного предусилителя может снизиться минимальный обнаружимый уровень сигнала. Результаты измерений, проведенных на длине волны 3,508 мк (одно из лучших окон прозрачности атмосферы) с лазерным предусилителем на Хе, имеющем большое усиление [51, 52], показали, что вследствие сужения полосы усиления получен выигрыш в минимальном обнаружимом сигнале на 16 дб. Поскольку независимые измерения инверсии [c.482]

Подавление ди акционных возмущений с помощью нарушения пространственной однородности или временной когерентности излучения. Дифракционные возмущения, возникающие в пучке вследствие интерференции дифрагированной и плоской волн, можнО устранить, вводя в пучок мелкомасштабные фазовые неоднородности, которые могут носить случайный или регулярный характер. Введение случайных фазовых неоднородностей, возможное, например, с помощью травленных в плавиковой кислоте стеклянных пластин, приводит к уширению угловой расходимости излучения до величины 0= (йр) , где р — характерный поперечный размер неоднородности. Подавление дифракции происходит за счет увеличения угловой расходимости, что ведет к уменьшению яркости излучения. Однако при использовании этого метода возможно восстановление высокой яркости при использовании эффектов ОВФ или усреднения (см. 4.3). Подавление дифракционно-интерференционных эффектов возможно не только при пространственном разупорядоче-нии пучка, но и при уменьшении степени его временной когерентности, характеризуемой длиной когерентности к=ст , где — время когерентности, связанное с шириной спектра излучения соотношением т =1/Ау. Для подавления дифракционных возмущений необходимо, чтобы длина когерентности была меньше длины развития дифракционных возмущений, следующей из формулы (4.25) [c.157]

Ограничение ММС возможно также и при нарушении временной когерентности, т. е. для достаточно широкополосного излучения 15П. Это связано с подавлением развития дифракционных эфс ктов, служащих источником затравочных возмущений, если длина дифракционного развития больше длины когерентности L =lMv (Av — ширина спектра). Интеграл распада Врн пропорционален степени когерентности 7к<1 ВрвХу Вр. В работе ]52 экспериментально показана возможность повышения яркости широкополосного излучения. [c.259]

Нормальная ширина щели, как известно, рассчитывается по формуле aн = Xf/D, где X —длина волны й//— относительное отверстие коллиматора, освещающего диспергирующий элемент. С другой стороны, угловая ширина главного дифракционного максимума, соответствующего дифракции света на щели шириной а, равна Я/а. Приравняв его линейную величину, равную /Я/а, диаметру объектива, получим размер нормальной ширины щели. Этот результат является следствием теоремы Ван Циттерта—Цернике, которая определяет размер области когерентности как область, лежащую в пределах центрального дифракционного максимума, так как в этой области все составляющие излучения действуют синфазно. Другими словами величина пространственной когерентности определяется эффективной угловой шириной спектра пространственных частот источника излучения. Чем меньше геометрические размеры источника, тем шире его пространственный спектр и тем более он когерентен. Однако существуют источники специальной структуры, имеющие широкий спектр пространственных частот при больших геометрических размерах. Примером такого источника является щелевая решетка шириной 1 и с периодом й, равным нормальной ширине щели. [c.470]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...