Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по лазерам (Кесель).docx
Скачиваний:
31
Добавлен:
04.08.2021
Размер:
10.19 Mб
Скачать

Определение мощности лазера по создаваемой им освещённости

1. Метод справедлив только для Ламбертовских поверхностей. Яркость: , где – это коэффициент рассеивания, B – это освещенность, E – это освещенность источника.

В этом методе используется фотоэкспонометры, служащие для измерения яркости объекта, либо его освещённости. Этот метод работает в видимом диапазоне.

2. Измерение освещенности. Излучение непосредственно попадает на экспонометр. Он измеряет освещенность. Его ставят непосредственно перед лазерным освещением, при этому используется светорассеивающие насадки.

Иногда лазерное излучение не задерживается на насадке, поэтому могут потребоваться калибровочные делители.

Лекция №3 Измерение расходимости лазерного излучения

Аберрации оптики – это искажения изображения в оптических системах. Аберрации оптики всегда увеличивает расходимость излучения. Поэтому после оптики, а иногда и до нее приходится измерять расходимость излучения. В этом случае используются понятия дальней зоны и ближней зоны. Эти понятия связаны дифракционными явлениями.

Под расходимостью понимают расходимость излучения в дальней зоне.

2-а размер лучевого потока на выходе резонатора

Лучи в резонаторе переотражаясь с резонаторами с зеркалами ограничены каустикой. Каустики имеют не прямолинейные образующие, поэтому выходной пучок сразу за лазером имеет небольшую расходимость.

Истинная расходимость проявляется только на некотором расстоянии от лазера в дальней зоне. Граница дальней зоны:

Поле в ДЗ рассчитывается с помощью преобразования Фурье.

В ДЗ в двух сечениях, отстоящих на расстоянии l снимают распределение интенсивности по радиусу пучка и находят I(r)

Существую два метода измерения расходимости:

1) Метод диафрагм (метод сечений)

В ДЗ устанавливают два экрана на некотором расстоянии друг от друга и измеряют диаметры пятен на экранах.

Для измерений используется полиэтиленовая пленка, которая прожигается. Для основной моды распределения интенсивности по поперечному сечению, дается функция Гаусса.

За диаметр пучка принимают диаметр, при котором интенсивность излучения уменьшается в раз по сравнению с максимальной интенсивностью.

2) Метод фокального пятна (метод фокусировки)

При больших радиусах пучка, ДЗ может начинаться с нескольких сотен метров. Если использовать безабберационную линзу, то оказывается распределение поля в ее фокальной плоскости в точности повторяет распределение поля в ДЗ.

Лазерное излучение направлено на линзу и измеряется радиус пятна в фокусе.

При измерении линза должна быть перпендикулярной падающему лучу.

Контроль спектра

1) Метод биений.

(2)

В ыходной ток ФЭУ: , где напряженных эл. поля световой волны; коэффициент зависящий от типа ФЭУ.

Подставим (2) в (1):

Межмодовая интерференция:

Если спектр анализатор дает одну составляющую на частоте f, то это означает, что лазер генерирует две моды с частотным интервалом равным f

Если в спектре лазера три моды, то спектр анализатор две составляющие на частоте f и 2f и т.д.

можно заранее оценить и выбрать спектранализатор на соответствующий диапазон частот

Недостатки: трудно определить взаимные амплитуды спектральных составляющих.

2) Оптические методы.