8 Особенности лазеного излучения

Излучение лазера представляет собой поток летящих почти параллельно одинаковых фотонов. Это придает ему ряд важных особенностей.

Во-первых, очень малая расходимость лазерного излучения. Если, например, диаметр лазерного пучка 1 см, а длина волны 5·10_5 см, то угол расходимости составит всего 0,003°, то есть, фактически, получаем параллельный поток излучения.

Спомощью собирающих линз и зеркал лазерные лучи можно сфокусировать в точку размером 500 нм (для видимого света).Если такой луч послать на Луну, то он высветит на её поверхности круг диаметром 30 м. Луч хорошего прожектора осветилбы поверхность диаметром 40.000 километров.

Во-вторых, лазерное излучение обладает высокой монохромностью, т. е. имеет практическиодну_единственную частоту и соответствующую ей одну-единственную длину волны. Это объясняется тем, что у всех фотонов в лазерном лучеодинаковая энергия.

Третья особенность лазерного излучения состоит в том, что можно в широких пределах управлять длительностью излучения от сколь угодно длительных до сверхкоротких (вплоть до 10_15с) импульсных вспышек.Импульсы такой малой длительности имеют в пространстве ничтожно малую длину и огромную мощность. Современные лазеры излучают в одном таком импульсе энергию до нескольких тысяч джоулей! Это сравнимо с мощностью крупнейших электростанций. Огромная мощность лазерного излучения приводит к тому, что вещества, освещенные лазером, могут быть нагреты до весьма высоких тем-ператур.

9 Виды накачки лазера (примеры)

В зависимости от вида подводимой энергии накачки различают след виды накачки лазера:

1) оптическая накачка - возбуждение лазера оптическим излучением; она м.б. ламповой: источник накачки- лампа, диодной: источник накачки излучающий диод, лазерной - лазер - и т.д.;

2)электрическая накачка - накачка лазера эл. энергией (в частности, к этому виду накачки относится накачка *** инжекционных лазеров);

3)электронная накачка - накачка лазера электронным пучком;

4)химическая накачка - накачка, вызываемая химическими реакциями в ла­зерном веществе.

10 Потери в резонаторах лазера

Потери в резонаторе приводят к тому, что его электрические параметры отличаются от расчетных. У резонатора без потерь коэффициент бегущей волны на резонансной частоте равен единице, т. е. коэффициент отражения на этой частоте равен нулю. При наличии потерь в резонаторе коэффициент отражения даже на резонансной частоте не равен нулю. Для определения коэффициента отражения

11 Параметры лазерного излучения

Лазерное излучение характеризуется пространственно-временными и энерге­тическими параметрами.

В группе пространственно-временных выделяют следующие параметры:

1)частота лазерного излучения - средняя частота (или средняя длина волны) спектра лазерного излучения;

2)ширина линии лазерного излучения ς(ν)- расстояние между точками спек­тральной линии лазерного излучения, соответствующими половине интенсивности линии в максимуме

3)расходимость лазерного излучения ξ(р)-плоский или телесный угол, характерный угловое распределение энергии или мощности лазерного излучения;

4)время готовности лазера t(гот)-время, необходимое для достижения лазе­ром эксплутационных (номинальных) параметров с момента его включения.

К энергетическим параметрам лазера относятся прежде всего энергия и мощность лазерного излучения, энергия определяет энергетические возможности лазера. Мощность характеризует интенсивность излучения энергии лазером, концентрацию энергии во времени.

Концентрация энергии (мощности) в пространстве определяется плотностью энергии (мощность) лазерного излучения т.е. энергией (мощность) лазерного излучения, приходящейся на единицу площади сечения пучка лазерного излучения.

Эффективность лазера как преобразователя энергии накачки в энергию излу­чения характеризуется КПД ,кот равен отношению энергии или средней мощности, излучаемой лазером, соответственно к энергии или средней мощности, подводимой к лазеру (η<10%).К энергетическим параметрам относится также порог генерирования лазера.