ЛЕК Устр и действ / Устройство и действие Л-10

Свойства лазерного луча

Когерентность - согласованное протекание во времени нескольких волновых процессов. При изучении лазерных пучков выделяют временную и пространственную когерентность. Временная когерентность связана со степенью монохроматичности световой волны и характеризуется временем когерентности tког = vл, в течение которого возможный сдвиг фазы колебаний в пределах ширины линии излучения достигнет максимальной величины, или соответствующей этому времени длиной когерентности Lког = c× tког = c/ vл

Для газовых лазеров Lког ≈ 10...103 м, а для твердотельных Lког ≈ 0.5 мм. Это объясняется большей шириной спектральных линии твердотельных лазеров, что связано с воздействием

на излучающую частицу сильных элекгрических и магнитных полей кристаллической решетки, а также наличием неоднородностей в твердотельной матрице и, как правило, небольшой длиной резонатора.

Для описания когерентных свойств волны в направлении, перпендикулярном направлению ее распространения, применяют термин пространственная когерентность, которая может характеризоваться объемом когерентности, т. е. областью пространства, где волна сохраняет когерентность.

для количественной оценки когерентности излучения можно пользоваться коэффициентом

контрастности интерференционной картины, образуемой в результате сложения двух лазерных

пучков из одного источника, прошедших путь разной длины: γ = Imax - Imin)/(Imax + Imin), где Imim и Imax – интенсивности света в максимумах и минимумах интерференционной картины. Для

когерентного излучения γ → 1, а в случае полной некогерентности γ → 0 Электромагнитное излучение, у которого направления электрического Е и магнитного Н полей сохраняются неизмененными в пространстве или изменяются по определенному закону,

называется поляризованным. Направлением поляризации условились называть направление

электрического поля Е(Н ┴ Е). Естественный свет неполяризован, его можно рассматривать как

совокупность волн произвольной поляризации. Если в резонатор лазера не введены специальные поляризаторы, выделяющие световое излучение с определенным направлением поляризации, то направление поляризации лазерного излучения произвольно. Часто в качестве селектирующего элемента в резонатор вводят прозрачную для излучения пластину, расположенную под углом Брюстера к оси резонатора (в газовых лазерах эту роль могут играть кврцевые пластины разрядных трубок). Поскольку при прохождении излучения через такую пластину наименьшие потери будет иметь излучение, плоскость поляризации которого проходит через ось резонатора и перпендикулярна плоскости пластины, то в резонаторе будет развиваться только излучение, имеющее соответствующую плоскость поляризации. Выделение преимущественного направления поляризации осуществляют также с помощью металлических зеркал, расположенных под углом к падающему излучению.