Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Киреев Лазеры и их применения в ядерных технологиях 2008

.pdf
Скачиваний:
99
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
2.6 Mб
Скачать

,

. -

-

, . -

. ( -

) -

, , -

, -

.

-

-

: -

,

. -

, -

, ,

.

. 1.11.

(x’, y’, z’)

u, -

, -

:

41

u(x '; y '; z ')

ik

u( x; y; z)

exp( ikz)

(1 cos )dS ,

(1.95)

 

 

 

S

 

r

 

k 2 – ,

r 2 ( x x ')2 ( y y ')2 (z z ')2

(x, y, z) (x’, y’, z’) -

, – r z, -

S .

. 1.11.

-

n

:

n

u 1 V , (1.96) n

V – , ,

– , .

:

 

V KVdS ,

(1.97)

 

 

S

 

 

 

K

ik

exp( ikr) (1 cos ) .

(1.98)

 

 

4 r

 

(1.97)

. V , ln

-

.

, -

:

N a2 , (1.99)

L

2 – .

. -,

d / 2a . ,

2 , g ,

42

, a/L. -

:

N

g

.

(1.100)

 

 

2 d

 

, -

. ,

.

. , (1.97)

N > 1.

-

( ).

-

.

.

u, , -

, . -

:

2u k 2u 0 .

(1.101)

, -

, : -

, -

( ) -

,

2u

 

2u

,

2u

. -

z2

x2

y2

 

 

 

 

,

 

 

2

y

2

:

u(x, y, z) A(z) exp

x

 

 

.

 

a(z)

 

 

 

 

 

, -

q(z):

1

 

1

i

 

 

1

,

(1.102)

 

R(z)

 

 

q(z)

 

W 2 (z)

 

43

R(z) – -

:

 

W

2 2

 

 

R(z) z 1

0

 

 

,

(1.103)

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W(z) – z , -

e :

 

 

 

z

 

 

2

 

 

W 2 (z) W 2

1

 

 

.

(1.104)

0

 

 

W

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

W0=W(0) – – z,

(z = 0), -

.

00

10

20

20

. 1.12.

(1.101) -

TEM00 :

 

 

W0

 

i

kr

2

 

1

 

 

kz t arctg

z

 

E

E

exp

 

 

exp i

 

 

 

 

 

 

W

 

00

0 W

 

2 q(z)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

. (1.105)

44

:

2x E ~ H

mn m

W(z)

2y

H

n W(z)

 

 

 

 

z

 

E , (1.106)

 

exp i (m n)arctg

 

 

 

2

 

 

 

 

00

 

 

W0

 

 

Hmn – :

H

0

(x) 1

; H ( x) 2x ;

H

2

(x) 4x2

2 . .

(1.107)

 

 

1

 

 

 

 

-

, -(1.105) (1.106), .

. 1.12

( ,

).

.

:

 

 

 

 

lim

W (z)

.

 

 

(1.108)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

z

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

(1.109)

 

 

 

 

00

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(n)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m( n)

arctg

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

00

m(n) 1 .

(1.110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W0 x( y )

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

.

1.7. : ,

,

-

,

q .

z. ,

(1.102) :

45

q(z) q0 z ,

(1.111)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

i

 

 

1

.

(1.112)

 

q0

 

 

 

 

W0

 

(6.1) , dq/dz = 1. ,

z1 q(z1), -

z2 = z1 + z:

q(z2 ) q(z1 ) z .

(1.113)

, -

f. –

, .

-

. 1

2, R1 R2

:

1

 

1

 

1

.

(1.114)

R2

 

 

 

R1 f

 

-

. ,

:

 

2i

 

1

 

1

 

 

2i

 

1

 

1

.

(1.115)

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kW

2

q

R

kW

2

q

2

R

2

1

1

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

, , W1=W2. :

1

 

1

 

1

 

1

,

(1.116)

q2

 

 

 

 

q1 R1 R2

 

, (1.114), :

1

 

1

 

1

.

(1.117)

q2

 

 

 

q1 f

 

, -

f.

,

,

46

. -

, – -

.

-

. ,

-

, -

.

,

.

,

, -

.

, ,

. -

, -

.

L, -

R1 R2.

q.

, -

, , q -

.

1 2

1

q1. , -

,

2:

 

 

 

 

q2

q1 L .

 

 

 

(1.118)

2:

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

1

 

2

,

(1.119)

 

 

 

 

 

L)

 

 

q3 q2

f (q1

 

R2

 

f R2 – 2.

2

47

:

 

 

q4 q3 L ,

(1.120)

:

 

 

1

 

1

 

1

 

1

 

2

.

(1.121)

 

 

 

 

 

 

 

q5 q4 f q4 R1

 

:

q

5

 

 

 

R2 R1 (2L q1 ) 2R1 L(L q1 )

q

. (1.122)

 

 

 

 

 

 

R2

(R1

2L) 2(R1

R2 )(q1 L) 4L(q1 L)

1

 

 

 

 

 

 

q1, -

:

1

 

1

 

i

 

( R1 R2 2 L)R1

 

 

12

 

 

 

 

1

 

.

(1.123)

q1

 

 

(R2 L)L

 

R1

R1

 

 

 

 

W,

-

. :

(R1 R2 2L)R1

1.

(1.124)

 

(R2 L)L

 

, -

:

. :

 

 

(R1 R2 2L)R2

1 .

(1.125)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(R1 L)L

 

(1.124) (1.125)

 

:

 

 

 

 

L

 

 

L

 

 

 

0 (1

 

)(1

) 1 .

(1.126)

 

 

 

 

 

 

L

R1

 

R2

 

gi

1

, i=1,2.

 

 

 

 

Ri

 

 

 

 

 

:

 

 

0 g1 g2

1 .

(1.127)

. 1.13, -

.

-

48

, ,

,

. -

( , ,

, . 1.13)

, -

. , -

, -

.

. 1.13.

,

.

– -

, – :

( .1.14).

, (1.123)

.

(1.123) (1.102),

:

49

 

 

 

2R

2

 

 

(R L)L

.

(1.128)

W1(2 )

4

 

1(2)

 

 

 

2(1)

 

k

(R1( 2)

L)(R1 R2 L)

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

(

z

):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

z2

L ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.129 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( z1 )

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

2

W 2

1

 

 

 

,

 

 

 

(1.129 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

W

 

2

 

W

2

1

 

 

 

,

 

(1.129 )

 

 

 

 

2

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

:

 

z1(2)

L(R2(1)

L)

W0

4

 

 

 

2 2

 

L(R L)(R L)(R R L)

. (1.130)

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(R1 R2 2L)

 

 

R1 R2 L

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

. 1.13):

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

W

2

 

 

, W 2

,

z

 

 

 

.

 

(1.131)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1( 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1( 2)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( . 1.13):

W12( 2 )

 

 

R

 

, W02

 

 

 

, z1( 2 )

 

L

. (1.132)

 

 

 

L(2 R L )

 

 

 

2

 

 

2 R L 1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

. 1.14.

50