Основы физики лазеров

Глава 5. ОСНОВЫ ФИЗИКИ ЛАЗЕРОВ [c.164]

Основы физики лазеров 165 [c.165]

В данной главе мы кратко рассмотрим основы физики лазеров, а также типы и характеристики лазеров, особенно выделяя те из них, которые представляют интерес для дистанционного зондирования окружающей среды. Ввиду краткости нащего обсуждения физики и техники лазеров мы рекомендуем читателю, интересующемуся данным кругом проблем, ознакомиться с публикациями [28, 136—138]. [c.165]

Основы физики лазеров [c.169]

Основы физики лазеров 171 [c.171]

Основы физики лазеров 179 [c.179]

Основы физики лазеров 185 [c.185]

Основы физики лазеров 187 [c.187]

Основы физики лазеров 193 [c.193]

Основы физики лазеров 201 [c.201]

Основы физики лазеров 229 [c.229]

Основы физики лазеров 231 [c.231]

В основу действия лазеров положено использование внутренней энергии атомов и молекул некоторых веществ. Лазеры работают в импульсном режиме. Энергия их светового импульса невелика от 10 до 50 дж. Но эта энергия сосредоточена в луче диаметром около 0,01 мм и выделяется в миллионные доли секунды. При такой концентрации энергии и мгновенном выделении ее обрабатываемый материал нагревается до многих тысяч градусов и испаряется. Таким образом, механизм эрозии материала аналогичен электронно-лучевой обработке. Квантовые генераторы света открыты советскими физиками Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым, а также Ч. X. Таунсом (США). В настоящее время наиболее распространены лазеры с рубиновым стержнем. [c.368]

Оптика когерентного излучения является частью современной физической оптики. Ее предмет составляют физические процессы, связанные с формированием и распространением когерентного излучения в разнообразных оптических системах и передающих средах. Бурное развитие оптики когерентного излучения в последние десятилетия непосредственным образом обусловлено достижениями лазерной физики. Ведущиеся широким фронтом исследования уникальных характеристик лазерных пучков обогатили знания о свойствах когерентного света. При этом процесс изучения новых оптических явлений и закономерностей с использованием лазеров происходил так быстро, что стал наблюдаться определенный разрыв между вновь развиваемыми теоретическими представлениями и традиционными положениями классической оптики. Этому способствовал и тот факт, что в физике лазеров новые данные очень часто возникали на стыке различных научных направлений, и их интерпретацией занимались исследователи, представляющие разные школы и специальности. Следует учитывать также произошедшее в "лазерную эпоху" необычайно широкое внедрение оптических методов исследования в самые разные научные области, часто значительно отличающиеся как природой изучаемых объектов, так и используемым теоретическим аппаратом. Такое экстенсивное расширение оптических понятий и представлений, все возрастающая неопределенность в характеристике предмета современной когерентной оптики, отсутствие единой теоретической основы стали негативно сказываться на процессе сопоставления и обобщения данных, полученных различными авторами, и определили, в конечном счете, устойчивую тенденцию к объединению различных частных теорий на основе известных положений классической оптики. Естественно, такое объединение с самого начала предполагало и определенную модернизацию этих положений, и расширение понятийного и математического аппаратов. Материал данного учебного пособия по замыслу автора должен отражать указанную тенденцию. [c.7]

В последующие несколько лет исчезли всякие сомнения в значении идей о квантовании энергии и справедливости формулы Планка, которая была использована в самых различных областях физики. Более того, наличие этой формулы стимулировало введение новых понятий, значение которых проявилось лишь в последующие десятилетия. Для иллюстрации этого приведем основы вывода формулы Планка, который был предложен Эйнштейном в 1916 г. В этом выводе было впервые введено понятие вынужденного излучения, играющее основную роль в механизме генерации мазеров и лазеров. [c.426]

Появление стабилизированных одночастотных лазеров, в особенности лазеров с плавной перестраиваемой частотой, каковыми являются жидкостные лазеры, значительно расширит области практических применений оптических методов в системах неразрушающего контроля, метрологии, системах измерения и контроля размеров и линейных перемещений. Лазерный пучок станет более удобным инструментом для определения физико-химических свойств материалов, использования в качестве визира, измерения длины, скорости и т. д. При этом приборы на основе лазеров будут обладать исключительно высокой точностью и воспроизводимостью при локальных измерениях. Оптические доплеровские методы дадут возможность измерять скорости потоков различных жидкостей и газов. [c.322]

Настоящая книга представляет собой курс лекции, прочитанных авторами на радиофизическом факультете Киевского государственного университета. При построении курса авторы стремились так изложить основы физики лазеров, чтобы дать общее представлеиие о проблеме в целом, а также чтобы студенты в дальнейшем могли более углубленно изучать любые аспекты лазерных задач . [c.4]

Наиболее, важной особенностью эффекта Керра, обусловившей широкое его применение, является весьма малая инерционность. Это свойство ячейки Керра проверялось в остроумных опытах (схема опытов изображена на рис. 3.11), а в последующем детально исследовалось в большом количеспве экспериментов. Источник света (конденсированная искра) и конденсатор Керра получают напряжение от одного источника тока. Как только произошел пробой газа между электродами (искра) и возник связанный с этим пробоем импульс света, начинает постепенно исчезать эффект Керра, что вызвано релаксацией дипольных моментов. молекул. Системой зеркал можно удлинить путь от источника света до ячейки Керра. Опыты показали, что, пока свет проходит расстояние 400 см, все следы двойного лучепреломления успевают исчезнуть. Отсюда была найдена инерционность процесса, характеризуемая средним временем х 10 с. В последующих прецизионных опытах было учтено время пробоя газа и была установлена еще меньшая инерционность эффекта (г Г 10 с). Таким образом, открылась возможность создания практически безынерционного оптического затвора и тем самым были заложены основы физики очень быстрых процессов ( нано-секундная техника 1 не = 10 с).. За последнее время эта техника приобрела особое значение в связи с возможностью получения очень больших мощностей светового потока в лазерах. Действительно, если возбудить в твердотельном лазере импульс света с энергией 10 Дж и продолжительностью 10" с, то мощность такого импульса составит 10 кВт. Если же с помощью какого-либо быстродействующего устройства (например, ячейки Керра) заставить высветиться эту систему за время порядка 10 с, то мощность импульса составит уже 1 ГВт. Такие гигантские импульс обладают некоторыми совершенно новыми физическими свойствами. Использование подобных сверхмощных световых потоков играет большую роль в области бурно развивающейся нелинейной оптики, а также при решении различных технических задач. [c.123]

Теоретические основы работы лазера на красителях разработаны В 1960—1964 гг. сотрудниками Института физики АН БССР. См., например Методы расчета оптических квантовых генераторов / Под ред. Б. И. Степанова.— Минск Наука и техника, 1966, т. 1.— 484 с. [c.293]

Однако, несмотря на довольно обширную литературу по лазерной тематике, учебной литературы по вузовскому курсу физики лазеров до сих пор нет. Появившиеся в последнее время книги (Г. Н. Страховский, А. В. Успенский. Основы квантовой электроники О. Зве пто. Физика лазеров Ф. Качмарек. Введение в физику лазеров) по широте охвата материала скорее приближаются к справочникам по квантовой электронике, в связи с чем в них оказалось невозможным последовательно описать физические процессы, протекающие в лазерах. Написанные на высоком уровне, они являются введением в область квантовой электроники. В настоящее время при обучении студентов, специализирующихся в области квантовой электроники, возникла необходимость в создании учебников и учебных пособий более дифференцированных, посвященных ее отдельным вопросам, и, в частности, такому ключевому, как физика лазеров. [c.3]

Учебное руководство Физика мощного лазерного излучения существенно отличается от имеющихся учебников и учебной литературы по физике лазеров и квантовой электронике. В нем впервые в отечественной и переводной учебной литературе с единых позиций рассматривается весь круг проблем физики высокоинтенсивного электромагнитного излучеш я, включая вопросы генерации мощного лазерного излучения, вопросы поведения вещества под действием интенсивного светового поля, в том числе и проблемы передачи энергии и импульса от поля к веществу, а также задачи нелинейных взаимодействий и самовоздействий мощных лазерных пучков и импульсов в оптических средах, физические основы диагностики вещества методами лазерной спектроскопии. [c.7]

Газовые лазеры. Возможность создания лазерного драйвера ИТС на основе газового лазера весьма заманчива с точки зрения возможности достижения высокого КПД и частотного режима работы такого лазера. Среди газовых лазеров имеется три типа лазеров, которые способны, в принципе, обеспечить достижение параметров реакторного драйвера по энергии, длительности импульса и плотности потока энергии, доставляемой на мишень. Такими лазерами являются йодный лазер, СОг-лазер и эксимерные лазеры. Пионерские работы в области физики мощных йодных лазеров были выполнены в СССР. Активно работы в этой области развивались также в ФРГ и ЧССР. В настоящее время исследования в области взаимодействия излучения йодного лазера с веществом ведутся в России и Чешской Республике. В России, в РФЯЦ-ВНИИЭФ, действует крупнейший в мире йодный лазер ИСКРА-5 , способный обеспечить энергию 30 кДж в 12 пучках при длительности импульса до 2 не на основной частоте излучения с длиной волны Л = 1,35 мкм [5]. На этом лазере был выполнен боль- [c.25]

Изучая физ. параметры Л., получают сведения об энергетич. состоянии в-ва, пространств, структуре молекул, процессах миграции энергии. Для исследования Л. применяются спектральные приборы, регистрирующие её спектр, распределение, флуорометры, измеряющие время затухания Л. (время, в течение к-рого интенсивность Л, падает в е раз). Люминесцентные методы явл. одними из наиб, важных в физике ТВ. тела. Л. лежит в основе действия лазеров. Биолюминесценция позволила получить информацию о процессах, происходящих в клетках на мол. уровне. Для исследования кристаллофосфоров весьма плодотворно параллельное изучение их Л. и [c.355]

При различных приложениях полезен переход от фотографической регистрации интерференционной картины к фотоэлектрической записи. В этом случае исключается трудоемкая и чреватая дополнительными ошибками операция перехода от почернений фотопластинки к ее освещенности. Это важно тогда, когда исследователя интересует не только положение, но и относительная интенсивность компонент изучаемой структуры. Основы фотоэлектрического метода были разработаны в 50-х годах нашего столетия группой французских физиков (Жакино, Дюфур, Шабаль и др.). За последние годы фотоэлектрический метод получил широкое распространение, особенно в связи с исследованиями в области лазеров. [c.250]

Всевозрастающий интерес ученых, инженеров и технологов к физике плазмы связан с необходимостью решения ряда важнейших фундаментальных и прикладных задач, в которых плазма должна выполнять сложную роль и высокотемпературного рабочего тела, и носителя электрических зарядов, и источника электромагнитных излучений в широком диапазоне длин воли, н электромагнитной силовой динамической системы, и активной среды с инверсной населенностью. К таким задачам относятся создание управляемых термоядерных реакторов, магиитогидродинамических преобразователей тепловой энергии в электрическую, электрореактивных плазменных ДЕ)И1 ателей для космических аппаратов, мощных лазеров на основе низкотемпературной плазмы сложного состава в качестве активной среды, гмазмохи-миЧеских реакторов, плазменно-технологических установок для плй вки резки, сварки и пайки металлов, нанесения различных покрытий и др. [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...