Пространственно-временное распределение лазерного излучения

Однако в действительности наблюдается сильная асимметрия резонансного контура. Па рис. 6.1 показан выход ионов по экспериментальным данным работы [6.7] как функция расстройки резонанса. Эта асимметрия обусловлена неоднородностью пространственно-временного распределения лазерного излучения. [c.144]

Пространственно-временное распределение лазерного излучения неоднородно. Поэтому в различных точках пространства и в различные моменты времени реализуются различные условия для резонанса или его отсутствия. Следовательно, ионизация различных атомов, составляющих мишень, может быть как прямой, так и резонансной. [c.159]

Пространственно-временное распределение лазерного излучения. В реальном эксперименте неоднородность в пространственно-временном распределении интенсивности излучения может быть очень важна при определении фотоэлектронных спектров. Выход электронов различен в различных точках пространства и в различные моменты времени. В различных точках фокуса различен и потенциал ионизации. Обозначим через АЕ.1 Р) разброс в потенциалах ионизации для ансамбля атомов, находящихся в лазерном фокусе. Испускаемые электроны имеют разброс кинетических энергий в этом же интервале. Этот эффект называется штарковским уширением. [c.170]

Однако в настоящее время этот способ нагрева имеет существенный недостаток нестабильность выходных энергетических характеристик лазера, обусловленная пространственной и временной неоднородностью лазерного излучения. Это связано с тем, что генерация излучения происходит не по всему сечению кристалла, а в отдельных его участках и вызывает появления в зоне нагрева так называемой мозаичной структуры и резкой неравномерности распределения температуры в пятне. [c.216]

Пространственно-временное распределение температуры внутри капли, изотропно нагреваемой мощным лазерным излучением, определяется из решения уравнения температуропроводности [c.113]

В расчетах учитывалось пространственно-временное распределение интенсивности лазерного излучения, пондеромоторное ускорение фото- [c.49]

Следует отметить, что штарковское уширение велико только при наличии насыщения ионизации. Действительно, из-за больших значений (Ж+5) выход электронов велик только в максимуме пространственно-временного распределения интенсивности лазерного излучения. Эта область увеличивается в условиях насыщения вероятности ионизации, что и приводит к усилению штарковского уширения. [c.170]

Однако общую формулу для температуры как функции координат и времени в явном виде получить невозможно, т. е. нельзя получить решение в аналитической форме при любых функциях А (х, у, г, I), соответствующих реальным формам лазерного импульса и пространственным распределениям интенсивности. Указанную зависимость можно вывести лишь для ряда конкретных случаев. В частности, наиболее распространенным случаем пространственного распределения излучения является гауссов профиль. Для такого профиля плотность поглощаемой энергии в пятне фокусирования в зависимости от его радиуса определяется из выражения [c.9]

До настоящего времени изображающие зеркальные рентгеновские микроскопы нашли практическое применение главным образом в исследованиях рентгеновского излучения горячей лазерной плазмы. На первой стадии этих исследований было важно получить изображение плазмы в различных участках рентгеновского диапазона, выделяемых фильтрами, даже при относительно невысоком пространственном разрешении (порядка нескольких микрометров) и светосиле, обеспечивающей получение снимка на фотопленке за одну вспышку. Это сразу дало ценную информацию о распределении в лазерной плазме температуры, плотностей ионов различной кратности и средней за импульс энергетике. В дальнейшем для исследований динамики разлетающейся плазмы с высоким временным разрешением потребовалось существенное увеличение светосилы. [c.201]

Пространственная мода лазерного резонатора — это такое распределение поля, которое воспроизводится после каждого прохода резонатора. В зависимости от потерь в резонаторе лазер может генерировать излучение на нескольких пространственных модах. Кроме того, распределение поля, распространяющегося внутри резонатора, имеет конфигурацию стоячей волны, определяемую расстоянием между зеркалами резонатора. Этому условию резонанса могут удовлетворять несколько частот, и возможные частоты генерации также относятся к временным модам. Помимо этого существуют несколько временных мод, соответствующих каждой пространственной моде. [c.287]

Наряду с анализом пространственного распределения полей и интенсивностей лазерного локационного сигнала для извлечения информации об объекте представляет интерес и временной анализ амплитуды или интенсивности рассеянного излучения. Наиболее простые представления об использовании временного анализа сигнала относятся к случаю локации цели импульсным излучением с длительностью импульса, сравнимой или меньшей протяженности цели в направлении зондирования. При этом интенсивность / t) принимаемого сигнала в каждый момент времени определяется рассеянием от слоя объекта, протяженность которого равна половине протяженности импульса. В результате зависимость J (/) можно связать с формой объекта и его отражательными характе- [c.146]

Величина 1Тнп вычисляется с учетом всех каналов надпорогового поглощения, а также пространственно-временного распределения сфокусированного лазерного излучения. Вероятность 1Тстолк рассчитывается с учетом различных (равновероятных) фаз поля лазерного излучения (в 50 % случаев электрон вообще не достигает атомного остова). При квантовом подходе следует учитывать также и расплывание волнового пакета, моделирующего фотоэлектрон, за половину периода лазерного излучения, в течение которого он удаляется и возвращается к атомному остову. [c.196]

Непосредственным разработчикам активных лазерных сред и конструкций твердотельных лазеров приходится экспериментально определять такие характеристики и параметры, как термооптические характеристики сред, эффективность и КПД осветителя, равномерность освечивания активного элемента, тепловыделение в активном элементе, распределение термооптических искажений и термомеханических напряжений в поперечном сечении активного элемента, энергетические и пространственно-временные характеристики пучка лазерного излучения. [c.171]

Измерительная аппаратура (рис. 5.8, б) позволяла исследовать временные, пространственные и энергетические характеристики излучения на выходе как ЗГ, так и УМ. Средняя мощность излучения измерялась с помощью преобразователя мощности лазерного излучения ТИ-3, подключенного к милливольтметру Ml36 (15). Для регистрации импульсов излучения были использованы фотоэлемент ФЭК-14К (16) и осциллограф С1-75 (17). С помощью вращающегося диска 20 с отверстием (диаметр отверстия 0,1 мм), фотоэлемента 16 и запоминающего осциллографа С8-7А (21) снимались распределения интенсивности в фокальной плоскости линзы 12 и зеркала 19 и в плоскости фокусировки излучения, по которым оценивались геометрические (<9геом) И реальные (0реал) расходимости пучков. Фокусировка излучения на выходе ЗГ осуществлялась просветленной линзой 12 с фокусным расстоянием F — 0,7 м или вогнутым зеркалом 19 с радиусом кривизны Л = 5 м, на выходе УМ — зеркалом с Д = 15 м. [c.140]

Из основополагающих положений оптики и физики лазеров следует, что пространственно-временная неоднородность распределения излучения как в пучке лазерного излучения, так и при его фокусировке носит принципиальный характер [3.3, 3.4, 3.14]. Пространственная неоднородность обусловлена дифракцией излучения в лазерном резонаторе. Временная неоднородность обусловлена конечной скоростью включения добротности резонатора, скоростью нарастания числа фотонов в резонаторе, скоростью уменьшения инверсной заселенности верхнего рабочего уровня и т.д. Известно, что поперечное распределенпе в пучке п распределенпе по времени носят приближенно гауссов характер. Что касается продольного распределения вдоль оси пучка, то сам его размер существеппо зависит от длительности лазерного пмпульса, изменяясь от нескольких десятков см для напосекупдпых импульсов до нескольких мкм для фемтосекундных импульсов. Таким образом, прп диаметре в несколько мм сфокусироваппое световое пятно в первом случае пмеет вид длинного стержня, а во втором — тонкого диска. [c.68]

Сложнее обстоит дело с объяснением эффекта накопления в случае отсутствия поглощающих включений. Экспериментально показано, что зпаче11ие порога оптического пробоя среды зависит как от свойств самого материала, так и от особенностей пространственного и временного распределения в нучке лазерного излучения, действующего на среду. Установлено, что нри отсутствии флуктуаций интенсивности воздействующего лазерного и.злучения (использование одночастотного излучения с хорошо контролируемыми пространственными и энергетическими характеристиками) эффект накопления отсутствует [1401. Возможно, что в случаях, когда эффект накопления наблюдался, контроль флуктуаций интенсивности. ча.к рного излучения был недостаточны.м. В цело.м же вопрос о физических механизмах, обусловливающих эффект накопления в стеклах, требует дальнейшего изучения. С практической же точки зрения эффект накопления в условиях многократного воздействия на стекло лазерного излучения, имеющего определенный уровень <1)луктуаций интенсивности (за счет многомодового характера излучении, интерференции и т. д.), всегда присутствует, в результате чего оптическая стойкость активных элементов из неодимового стекла при числе вспышек воздействующего и.злучения оказывается в 4—5 раз ниже, чем при однократном воздействии. Оптическая стойкость неодимовых стекол может быть описана для Этого случая, как и раньше, формулой (1.38), в которой коэффициент А следует принять равным примерно 4—5. [c.57]

Интересно рассмотреть также поперечные моды в качестве независимых носителей информационных каналов вместо используемых продольных мод (а может быть, и в дополнение к ним). Как было сказано выше, поперечные моды лазерного излучения представляют собой пучки света, распределение комплексной амплитуды в сечении которых описывается собственными функциями оператора распространения света в соответствующей среде. Фундаментальным свойством мод является сохранение структуры и взаимной ортогональности при распространении в среде. Именно это свойство поперечных мод является основой для построения систем связи с модовым уплотнением каналов. Интерес к поперечным модам как носителям независимых каналов передачи информации связан, во-первых, с постоянным повышением качества производимых многомодовых волокон [см., например, 68], во-вторых, с разработкой методов качественного синтеза дифракционных оптических элементов моданов [19, 27-30], способных эффективно формировать и селектировать поперечные моды лазерного излучения (см. также 6.2 данной книги). Общая теория построения телекоммуникационных систем с уплотнением каналов, основанном на использовании поперечных мод, детально изложена в [19]. Отметим, что селективное возбуждение поперечных мод оптоволокна позволит увеличить пропускную способность линии связи не только за счет параллельной передачи нескольких каналов по одному волокну, но и за счет решения проблемы уширения импульса, вызываемого наличием межмодовой дисперсии [18-20, 6.2.7]. Одна из предполагаемых инженерных реализаций волоконно-оптической связи с использованием селективного возбуждения поперечных мод [19] представлена на рис. 6.53. Пространственный фильтр МА является матрицей электрооптических модуляторов, освещаемых плоской волной когерентного света Рд (х). На матрицу электрооптических модуляторов непосредственно подается вектор промодулированных по времени сигналов 5Д. [c.456]

Нестационарный и неоднородный характер лазерного возбуждения приводит к сильному искажению извлекаемой из спектров КР информации, поэтому количественную оценку температуры Г, концентрации фото-возбужденных носителей п и механических напряжений в кристалле можно получить путем численного моделирования экспериментальных спектров. При этом феноменологически учитывались зависимость оптических констант от температуры, влияние температуры Т и давления р на положение и ширину спектра АСКР, а также учитьшались пространственное распределение возбуждающего излучения, распределение Г и р по Шз ине образца и их изменение во времени. Таким образом, регистрировавшиеся в эксперименте интегральные спектры были неоднородно Уишрены. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...