34. Властивості лазерного випромінювання. Корегентність.

Властивості лазерного випромінювання принципово відрізняється від властивостей оптичного випромінювання. Основними властивостями лазерного випромінювання є: монохроматичність; корегентність; направленість; потужність і яскравість.

Потужність лазерного випромінювання в безперервному режимі може бути близько 10⁵-10⁶ Вт, в імпульсному - до 10¹²-10¹³ Вт, при інтенсивності близько 10¹²-10¹⁶ Вт/cм². Тривалість імпульсу випромінювання в лазерах, що працюють в режимі синхронізації мод, може складати 10^-12-10^-13 с і спеціальними методами доводитися до 10^-15 с (за цей час світло проходить всього 3*10^-5 см), тобто лазери володіють дивно високим ступенем концентрації енергії в часі.

Когерентність характеризує погодженість (кореляцію) що протікають в часі і в просторі коливальних і хвильових процесів. Математично ступінь когерентності описується за допомогою кореляційних функцій, а експериментально визначається по спостереженню інтерференційної картини.

Найвищою (повною) когерентністю володіє ідеально монохроматична лінійно поляризована хвиля, яка є абстракцією і в природі не існує. Найбільш близькими до такої хвилі характеристиками володіє лазерне випромінювання. Тому говорять, що воно є когерентним. Випромінювання «класичних» джерел володіє дуже невеликим ступенем когерентності.

Для електромагнітної хвилі можна визначити два незалежні поняття - просторову і тимчасову когерентність.

Під просторовою когерентністю розуміють кореляцію фаз електромагнітних хвиль, випущених з двох різних точок джерела в однакові моменти часу.

Під часовою когерентністю розуміють кореляцію фаз електромагнітних хвиль, випущених з однієї і тієї ж точки джерела в різні моменти часу.

З когерентністю випромінювання пов'язана «плямиста», або «зерниста» картина лазерного світла. Її легко спостерігати візуально при розгляді лазерного випромінювання, розсіяного від екрану або стіни

34. Властивості лазерного випромінювання. Направленість.

Властивості лазерного випромінювання принципово відрізняється від властивостей оптичного випромінювання. Основними властивостями лазерного випромінювання є: монохроматичність; корегентність; направленість; потужність і яскравість.

Потужність лазерного випромінювання в безперервному режимі може бути близько 10⁵-10⁶ Вт, в імпульсному - до 10¹²-10¹³ Вт, при інтенсивності близько 10¹²-10¹⁶ Вт/cм². Тривалість імпульсу випромінювання в лазерах, що працюють в режимі синхронізації мод, може складати 10^-12-10^-13 с і спеціальними методами доводитися до 10^-15 с (за цей час світло проходить всього 3*10^-5 см), тобто лазери володіють дивно високим ступенем концентрації енергії в часі.

Спрямованість (направленість) лазерного випромінювання багато в чому визначається тим, що у відкритому резонаторі можуть збуджуватися тільки такі хвилі, які направлені по осі резонатора або під дуже малими кутами до неї. При високому ступені просторової когерентності кут розбіжності лазерного променя може бути зроблений близьким до межі, визначуваної дифракцією. Типові значення складають: для газових лазерів (0,5-5)*10^-3 радіан, у твердотільних (2-20)*10^-3 радіан, у напівпровідникових (5-50)*10^-2 радіан.

«Класичні» джерела світла володіють дуже низькою спрямованістю випромінювання і зазвичай випромінюють в межах тілесного кута від 2л до 4л. Лазерне випромінювання за своєю природою володіє високим ступенем спрямованості. Спрямованість випромінювання, що генерується лазером, визначається властивостями резонатора.