Основные лазерные параметры

В этой главе вводятся основные лазерные параметры, о которых будет идти речь в последующих разделах книги. Поскольку данная книга представляет собой руководство по измерительной технике, в этой главе также излагаются некоторые принципы измерений и сведения из статистического анализа. Тем, кто имеет достаточно высокую квалификацию в технике эксперимента, рекомендуется начинать прямо с гл. 3. Но гл. 2 можно рекомендовать как источник сведений о специфических лазерных характеристиках и о видоизменениях лабораторных методов, необходимых для получения надежных результатов при измерениях параметров этого нового источника электромагнитного излучения. [c.9]

Основные лазерные параметры [c.10]

Исходные уравнения и конечные выражения изложены в максимально простой форме. По основным этапам методик расчета приведены численные примеры для типичных лазерных параметров накачки, потерь резонатора, эффективности накачки и т. п. В последней главе изложен материал по основным типам серийно выпускаемых отечественной промышленностью лазеров на гранате с неодимом, включая описание их конструкции и характеристик излучения. [c.3]

Как обсуждалось во введении и 1.2, населенности энергетических уровней ионов неодима активной среды определяются совокупностью процессов накачки и спонтанных излучательных и безызлучательных переходов между уровнями активных ионов. Поэтому необходимо уметь рассчитывать населенности основных уровней энергии ионов неодима с учетом указанных процессов. В общем виде эта задача решается сложно, однако применительно к нашему случаю (близости среды к идеальной четырехуровневой) с достаточной степенью точности при отсутствии генерации могут быть получены простые аналитические выражения для численных оценок населенностей основных лазерных уровней. Эти выражения позволяют оценить пороговые значения мощности накачки и инверсной населенности, коэффициент усиления активной среды, стационарное значение инверсной населенности и т. д. Все эти параметры играют важную роль в лазерах и непосредственно использу- [c.28]

Теоретический анализ генерации второй оптической гармоники внутри лазерного резонатора дан Смитом [80]. Он показал, что выход гармоники для всех уровней мощности лазера определяется величиной нелинейности К. Величина К, требуемая для оптимального согласования, пропорциональна линейным потерям L на основной частоте (основным лазерным потерям) и обратно пропорциональна параметру насыщения S для лазерного перехода [c.38]

Если можно по одной характеристике отличить лазер от обычных источников света, то такой характеристикой является спектральная плотность энергетической яркости. Измерение спектральной плотности энергетической яркости, т. е. плотности потока, отнесенной к единичному телесному углу и к единичному спектральному интервалу, включает в себя измерения зависимости мощности излучения от времени, плотности потока, расходимости пучка, поляризации света и его спектрального состава. К этому перечню внешних лазерных параметров, которые должны быть измерены для определения яркости, необходимо добавить когерентность. В табл. 1.1 перечислены основные внешние характеристики лазеров. [c.10]

Основные внутренние лазерные параметры — это спектр мод резонатора, усиление, шумы и возможность модуляции. Их детализация представлена в табл. 1.2. Измерения внутренних и внешних лазерных параметров проводятся при помощи датчиков сигнала, мощности и энергии, элементов для связи с пучком света и ослабителей. Такие измерения должны быть основаны на эталонах длины и энергии, поскольку калибровка по эталонам имеет крайне важное значение. [c.10]

Основные лазерные системы иа кристаллах, активированных различными ионами, режимы их работы, источники накачки и другие параметры приведены в табл. 33.8. [c.739]

Значительное внимание уделено вопросу влияния исходных микрофизических и метеорологических данных на достоверность модельных оценок. Приведен обширный материал, иллюстрирующий высотное и спектральное поведение основных оптических параметров дисперсной и газовой фракций атмосферы, а также примеры их практического использования, в первую очередь, в задачах лазерного зондирования атмосферы. [c.4]

Исследования показали, что процесс насыщения поверхности обрабатываемого материала легирующим элементом можно регулировать в довольно широких пределах, изменяя параметры режима обработки. В частности, режим легирования влияет на содержание легирующего элемента в матрице и глубину зоны легирования. Основными параметрами при этом являются длительность, энергия и форма импульса ОКГ, количество импульсов лазерного излучения, подаваемых в одну зону. Особенно наглядно это может быть продемонстрировано на примере легирования поверхности армко-же- [c.30]

При двухкоординатной контурно-лучевой обработке одним из основных параметров является шаг 5 относительного перемещения по оси X и шаг 5 перемещения по оси У. От соотношения этих шагов и размеров зоны лазерного воздействия зависит степень заполнения профиля. При этом возможны четыре схемы реализации процесса контурно-лучевого лазерного упрочнения материалов (рис.38) [21]. Основное отличие схем, приведенных на рис. 38, а, б, от схем, показанных на рис. 38, в, г, заключается в том, что при реализации последних обеспечивается смещение по горизонтали центров зон ла- [c.60]

Помимо микротвердости, важной характеристикой упрочненной поверхности является ее шероховатость. Поскольку наиболее перспективными для лазерного упрочнения являются контактные поверхности различных деталей, важно знать влияние параметров этого процесса на шероховатость обработанной поверхности. При импульсной обработке основными факторами, влияющими на шероховатость поверхности, являются плотность мощности излучения (энергия, длительность импульса, размер фокального пятна), схемы [c.99]

Практическое осуществление сжатия вещества с последующим инициированием термоядерной реакции в центральной части топлива стало реальным после того, как советские ученые предложили использовать сферические мишени с оболочечной структурой. В этом случае не требуется специальное профилирование импульса лазерного излучения, поскольку необходимый режим процессов обеспечивается самой структурой мишени. Такой подход положен в основу всех экспериментальных исследований. К настоящему времени созданы простые оболочечные мишени с удовлетворительными параметрами и ведутся работы по созданию мишеней с более сложной структурой. Основные трудности связаны с обеспечением однородности облучения мишеней достигнутый здесь уровень пока недостаточен. [c.157]

Применение различных типов лазеров во многих областях машино- и приборостроения и правильная их эксплуатация невозможны без четкого представления о принципах работы оптических квантовых генераторов и об основных физических явлениях, в них происходящих. Преимущества и перспективность использования лазеров в машино- и приборостроении определяются не только прогрессом в области собственно лазерной техники, но и умелым, научно обоснованным выбором оптимальных для каждого конкретного применения режимов работы лазера и параметров его излучения. [c.3]

Мощность и энергия излучения являются основными параметрами лазерного излучения. Выбранный для решения той или другой задачи лазер прежде всего должен обеспечивать верхний предел необходимой мощности или энергии луча. [c.70]

Основными направлениями развития автоматических средств измерения параметров деталей являются как средства измерения параметров деталей, встраиваемых в станки, так и средства выносных позиций контроля средства измерения, встраиваемые в станки с ЧПУ встраиваемые координатно-измерительные машины измерительные работы лазерные измерительные устройства и др. [c.471]

Основными параметрами режимов лазерной обработки являются мощность излучения, диаметр пятна фокусировки, скорость перемещения обрабатываемого материала относительно луча. [c.245]

Основные параметры режима импульсной лазерной сварки - это энергия и длительность импульсов, диаметр сфокусированного излучения, частота следования импульсов, положение фокального пятна относительно поверхности свариваемых деталей. Длительность лазерного импульса должна соответствовать тепловой постоянной времени для данного материала, приближенно определяемой по формуле [c.237]

В физике плазмы рентгеновская спектроскопия применяется для диагностики источников двух типов с большим размером плазменного объема 0,1—1,0 м (например, токамаков) и источников малого размера 0,1—1,0 мм (лазерной плазмы, плазменного фокуса, вакуумной искры). Температура этих источников одного порядка — от единиц до нескольких десятков миллионов градусов, и основная часть линейчатого и непрерывного излучения приходится на мягкий рентгеновский диапазон от нескольких сотен электронвольт до нескольких килоэлектронвольт. В термоядерных установках проводятся исследования Н, Не, Ы, Ве — подобных ионов легких (О, С, Н) и тяжелых (Т1, N1, Ре) элементов, по которым определяются электронная и ионная температуры, ионный состав и состояние равновесия, а также исследуются макроскопические процессы и кинетика плазмы. Исследуемые линии принадлежат ионам примесей, поступающих в плазменный объем из стенок или остаточного газа, поэтому их интенсивность по сравнению с континуумом относительно невелика. Для разделения линий ионов различных элементов и кратностей необходимо разрешение порядка (1 — 3). 10 в отдельных, относительно узких, участках спектра. По изменению интенсивностей линий ионов различных кратностей можно судить об изменениях температуры, плотности и ионного состава плазмы по объему. Для таких измерений спектральная аппаратура должна иметь пространственное разрешение порядка 1 см для токамаков и 1 мкм для лазерной плазмы. Горячая плазма существует непродолжительное время (характерное время изменения параметров плазмы токамаков порядка 1 мс, лазерной плазмы — 10 нс), поэтому приборы должны обладать достаточно большой апертурой и многоканальной системой детектирования. Поскольку большинство координатно-чувствительных детекторов высокого разрешения имеют плоскую чувствительную поверхность, фокальная поверхность спектрометра тоже должна быть плоской, и угол падения излучения к ней должен по возможности быть небольшим. [c.286]

Однако несмотря на то, что уже давно определена роль лазеров в развитии науки и техники и выявлены очевидные их преимущества при разрешении различных фундаментальных и прикладных задач и количество этих задач по мере освоения все новых и новых типов лазеров непрерывно увеличивается, уровень развития лазерной техники все еще не обеспечивает надежного выполнения этих многочисленных задач. Это обстоятельство определяется рядом причин. Во-первых, многообразие лазеров, требующее прежде всего теоретических и экспериментальных исследований большого количества различных физических процессов, которые определяют как принципы генерации в выбранном типе лазера, так и параметры самого лазера и его излучения. Но даже если процессы, определяющие основные механизмы генерации в лазерных системах, изучены достаточно надежно, это не является еще полной гарантией для создания надежной конструкции того или иного типа лазера. Методы обычного подобия масштабирования с идеальных лабораторных макетов на реальную конструкцию часто оказываются несостоятельными. Создание лазера как прибора, обладающего относительной простотой конструкции, достаточной надежностью, набором необходимых характеристик, — это задача современного приборостроения, не менее сложная, чем исследование фундаментальных принципов генерации. [c.4]

Предлагаемая книга посвящена вопросам разработки источников питания различного типа лазеров промышленного назначения. Сведения о принципах построения и об основных особенностях источников питания лазеров можно найти в ряде работ по лазерной технике 1—3]. Имеется литература, которую можно использовать при разработке отдельных функциональных узлов источников питания. Однако основная информация об электрических схемах, характеристиках и параметрах источников питания лазеров содержится в многочисленных отечественных и зарубежных периодических изданиях, частично отражена в рекламных материалах или приведена в сопроводительной технической документации на выпускаемые промышленностью изделия. Это обстоятельство создает немало трудностей и для разработчиков таких источников питания и для специалистов, занятых эксплуатацией лазерных установок. [c.3]

Взаимодействие функциональных элементов источников питания определяет система управления, которая обеспечивает точность и стабильность параметров, выдачу и синхронизацию сигналов, задает род работы лазерного излучателя. Наряду с общими принципами конструирования преобразовательных устройств, при разработке источников питания лазерных излучателей возникает ряд специфических требований, обусловленных своеобразием вольт-амперных характеристик излучателей и особенностями их режимов работы. Основные из этих требований рассмотрены при описании схем источников питания твердотельных, газовых и полупроводниковых лазеров. Большинство из приведенных схем источников питания прошло проверку в лабораторных и производственных условиях и хорошо зарекомендовало себя. [c.4]

Все источники технических нестабильностей лазерного излучения оказывают свое влияние на генерацию через два основных параметра лазера коэффициент усиления активной среды и коэффи- [c.90]

Для создания лазеров потребовались новые, ранее не применявшиеся материалы, системы охлаждения и электропитания, принципиально новые оптические устройства для измерения параметров излучения. Лазерная техника стимулировала разработку новых радиоэлектронных устройств и методов измерений импульсных сигналов наносекундной длительности. Требовалась разработка высокочувствительных быстродействующих фотодетекторов как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах длин волн. Высокие потенциальные точности измерения координат цели, свойственные лазерным локаторам, определили необходимость создания сверхточных оптико-механических узлов для наведения лазерного излучения. Одновременно с развитием элементной базы совершенствовались и отрабатывались схемные решения лазерных локаторов, проверялись на практике основные положения теории. [c.6]

Ранее отмечалось, что система уравнений, описываю 1цая изменение во времени интенсивности излучения и нн версной населенности, существенно нелинейная и не допу скает аналитического решения. Однако в каждом конкрет ном случае удается ввести некоторые упрощающие предпо ложения, позволяющие получить в аналитическом виде основные зависимости лазерных параметров от характеристик резонатора и уровня накачки. При этом для выявления основных особенностей динамики лазера будем, как и ранее, если это возможно, рассматривать наиболее простые модели, когда поле в резонаторе однородно, а полоса люминесценции активной среды однородно-уширена. [c.164]

В работе (Стенин В.А. Исследование и применение лазерио--киномеханического устройства при съемке крановых зданий и сооружений //Геод. и фотограмметрия в горном деле Межвуз. н/т сб. Свердловск, 1981, вып.8. С. 38-43) приведены результаты исследований лазерно-киномеханического способа в производственных условиях действующего цеха. Прежде всего отмечается, что с помощью этого способа одновременно можно определить по каждой оси колонн 30 геометрических параметров в виде отсчетов по координатному экрану, автоматически регистрируемых на кинопленку.< Такими параметрами являются три превышения головок рельсов, шесть отклонений системы конструкций от прямолинейности двенадцать отклонений системы конструкций в плане и по высоте от проектного положения девять расстояний между основными конструктивными элементами системы. Некоторые из них представлены на рис.62, г и обозначают , Укв - отклонения [c.131]

Основные методы вспытавий. При функционировании робота определяются точностные, кинематические, динамические, виброакустические, тепловые параметры и мощность. Данные табл. 6.2 свидетельствуют о том, что для этих испытаний при их унификации необходим сравнительно небольшой набор датчиков. Дополнительные испытания проводятся в связи с технологическим назначением робота и более подробным исследованием его свойств [28]. Они включают измерение электрических параметров и температуры сварочных головок, кабелей и дуги, контроль качества контактной и дуговой сварки, окраски, лазерной обработки и т. п., контроль надежности захватывания и удерживания заготовок и инструмента. Наиболее трудоемки точностные испытания, так как они проводятся многократно (10 —25 раз и более) при движении захвата в двух направлениях и при различных начальных й конечных положениях, различной траектории движения при совместной работе ряда двигателей, а также длительно, с определенной периодичностью для изучения влияния прогрева и других медленно изменяющихся факторов. [c.80]

Модификация параметров двуокиси кремния с использованием различных методов является одним из основных направлений совершенствования характеристик диэлектрических слоев. Используя воздействия различного вида, такие как ионноплазменные, радиационные, магнитоимпульсные, сильнополевые, лазерные, рентгеновские, ультрафиолетовые и др., можно целенаправленно изменять свойства диэлектрических слоев, улучшая те или иные параметры. [c.141]

Монография рассчитана на подготовленного читателя, знакомого с основными положениями классической статистической теории связи, и может быть использована при проектировании высокоинформативных лазерных систем связи, передающих информацию на большие расстояния, систем поиска, локации и измерения параметров движеипя объектов. Она представляет интерес для науч- [c.5]

Оценить характеристики оптических устройств и понять их ограничения можно лишь, если хорошо изучить особенности распространения электромагнитного излучения. Это позволяет разрабатывать устройства для управления лазерным излучением. Поэтому основное внимание в книге уделяется изложению фундаментальных принципов. Мы постарались установить связь между теорией и практикой путем рассмотрения конкретных примеров, основанных на реальных ситуациях. Когерентное взаимодействие лазерного излучения с различными оптическими средами мы рассматривали с привлечением лишь классической электродинамики. Оптические свойства этих сред описываются с помощью таких материальных параметров, как диэлектрические тензоры, тензоры гирации, элек-трооптические коэффициенты, постоянные фотоупругости и нелинейная восприимчивость. Из оглавления нетрудно видеть, что здесь рассмотрен очень широкий круг вопросов. [c.7]

На основе кратко изложенных общих законов прохождения когерентных световых пучков через оптические системы широкого класса рассмотрены процессы формирования когерентного излучения в оптических резонаторах проанализированы факторы, определяющие пространственную структуру лазерного излучения даны рекомендащ1И по выбору типа и параметров резонаторов приведены сведения о различных методах воздействия на характеристики излучения путем видоизменения резонаторов и внесения в них дополнительных элементов. Основное внимание уделено способам повышения пространственной когерентности излучения и уменьшения его расходимости. [c.2]

Решив на ЭВМ уравнения (3.39)—(3.40) при заданных условиях, можно получить зависимость коэффициента усиления ао от различных конструктивных параметров активной среды (прежде всего, от давления активного газа и длины лазерной кюветы). Однако наиболее важным итогом всех этих работ является не сам факт расчета очередной лазерной задачи, а, как нам кажется, определение роли ЭВМ в задачах разработали лазеров и лазерных систем. Как и при разработке ГЛЭВ с использованием ЭВМ, основной проблемой в расчетных задачах ГЛОН являются точные значения констант основных элементарных процессов, определяю- [c.158]

Методы классической спектроскопии высокой разрешающей силы с ИФП позволяют получать информацию о параметрах хаотического и направленного движения атомов [34], изотопическом смещении [7, 25], изучать весь спектр одновременно, работать в областях спектра, где лазерная генерация отсутствует. Их применение не связано с каким-либо воздействием на исследуемый объект. Этот метод, как будет показано ниже, в некоторых случаях позволяет даже исследовать структуру спектральных линий, скрытую под допплеровским контуром, причем одновременно определять и параметры последней. Простота и применимость к широкому кругу задач и объектов исследования делают метод классической спектроскопии высокой разрешающей силы с ИФП по-прежнему одним из основных методов извлечения информации из контуров спектральных линий. [c.103]

Лазер, 1как (ВСякий генератор электромагнитных колебаний, генерирует излучение, содержащее тот или иной уровень шумов. Под шумами обычно понимают случайные колебания основных параметров излучения, таких как мощность, частота, фаза, поляризация излучения и т. in. Наиболее важными являются шумы, ьмощно-сти излучения, которые и рассмотрим здесь, называя их в дальнейшем шумами лазерного излучения. [c.84]

В монографии изложены общая теория лазерной локации и принципы построения лазерных локационных средств, предназначенных для решения широкого круга практических задач. С позиций теории статистических решений рассмотрены основные вопросы оптимального приема лазерных локационных сигналов, измерения параметров. Проанализированы методы обработки траекторных измерений, различные способы получения некоординатиой информации, включая голографическую, интерфе-рометрическую и адаптивную. [c.2]

В настоящей монографии сделана попытка обобщить результаты работ, посвященных исследованиям температурных изменений характеристик активных элементов твердотельных лазеров и влиянию этих изменений на параметры лазеров и лазерного излучения. Конечно, в ней не представлялось возможным рассмотреть (или хотя бы упомянуть) все известные работы. Тем не менее авторы надеятся, что основные идеи, изложенные в технической литературе по этому вопросу, нашли отражение в книге и что она будет полезной инженерно-техническим работникам, занимающимся разработкой и эксплуатацией лазерных технологических установок, а систематизированный в книге справочный материал позволит использовать ее в качестве пособия к курсовому проектированию для студентов вузов, специализирующихся в области лазерной техники. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...