Главная > Разное > Теория оптических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава XIX. ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЛАЗЕРОВ

103. Свойства излучения лазеров

Излучение лазеров характеризуется высокой монохроматичностью, острой направленностью, большой мощностью, является когерентным и поляризованным. Эти свойства присущи в той или иной степени всем лазерам, независимо от их типа и конкретных технических данных.

Монохроматичность источника оценивают шириной спектра которая определяется на уровне интенсивности спектральной линии, равной половине максимального значения. Для газовых лазеров ширина спектральной линии составляет для твердотельных — для полупроводниковых У газовых лазеров ширина спектральной линии может быть уменьшена до Указанное свойство излучения лазера эффективно используется для спектральной селекции полезного сигнала на фоне внешних помех.

Направленность излучения характеризуется значением телесного или соответствующего ему плоского угла, внутри которого распространяется поток излучения.

Угловая расходимость лазерного пучка, характеризуемая плоским углом, составляет единицы минут для газовых лазеров, несколько десятков минут для твердотельных и от единиц до десятков градусов для полупроводниковых лазеров. Высокая степень направленности лазерного пучка позволяет осуществлять пространственную селекцию облучаемого объекта, получать высо-. кое угловое разрешение, создавать на облучаемом объекте большую энергетическую освещенность.

Мощность излучения, или поток излучения, создаваемая лазером, зависит от типа лазера. У газовых лазеров, работающих в непрерывном режиме, мощность излучения составляет от единиц милливатт до единиц ватт, у полупроводниковых — до единиц киловатт, у твердотельных, работающих в импульсном режиме, — При этом следует иметь в виду, что расходимость лазерного пучка не превышает нескольких минут, поэтому даже при мощности излучения, измеряемой в милливаттах, лазер имеет энергетическую силу света до .

По сравнению с другими источниками излучения лазеры обладают самой высокой степенью когерентности. Это свойство лазеров используется в оптических системах для передачи и приема информации на оптических частотах, при создании эталонов длины, в интерферометрах и в других случаях.

Излучение лазеров почти всех типов является поляризованным. Если торцы активных элементов лазера расположены под углом Брюстера, то излучение будет линейно поляризованным. Это свойство излучения лазера используется при разработке различных приборов, принцип действия которых основан на эффектах в поляризованном излучении.

Применение лазеров как источников излучения для решения различных задач в большинстве случаев требует разработки оптических систем, служащих для преобразования лазерного излучения. С помощью таких систем могут решаться следующие задачи: концентрация лазерного излучения в пятно малых размеров (фокусировка); преобразование лазерного пучка в пучок с малым углом расходимости (коллимация); формирование лазерного пучка в пучок с необходимыми параметрами для согласования с последующей оптической системой (согласование).

Указанные выше свойства излучения лазеров предъявляют ряд специфических требований к конструкции оптических систем. Большая мощность лазерного излучения обусловливает чрезвычайно высокие значения энергетической освещенности, особенно в местах концентрации излучения. Поэтому в этих местах не следует устанавливать оптические детали.

Материал оптических деталей необходимо выбирать с учетом их лучевой прочности. Для сохранения состояния поляризации излучения лазера поверхности отражающих и преломляющих оптических деталей следует располагать так, чтобы углы падения лучей не превышали критических значений. Высокая степень когерентности излучения лазеров в некоторых случаях может приводить к появлению нежелательных интерференционных эффектов. Для их устранения можно соответствующим образом выбирать толщину оптических деталей.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление