
- •Московский госудаственный технический университет имени н.Э. Баумана
- •Измерение параметров гауссова пучка, формируемого He-Ne-лазером
- •1. Теоретическая часть
- •Пространственное распределение амплитуды лазерного излучения
- •Параметры лазерного излучения
- •Преобразование гауссового пучка
- •1.3.1. Метод матричной оптики
- •1.3.2. Метод геометрической оптики
- •1.4. Измерение параметров лазерного излучения
- •1.4.1. Интерференционный метод
- •1.4.2. Метод, основанный на измерении мощности излучения
- •2.Экспериментальная часть
- •2.1. Описание лабораторной установки по интерференционному методу измерений
- •2.2. Описание лабораторной установки по энергетическому методу измерений
- •По интерференционному методу
- •По энергетическому методу
- •3.Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Литература
Приложения
Таблица 1
|
Оптическая схема |
Матрица преобразования |
Перемещение в свободном пространстве |
|
|
Преломление на одной поверхности |
n2 |
|
Отражение от одной поверхности |
|
|
Тонкая линза в воздухе с фокусным расстоянием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Таблица формул для расчета параметров лазерного излучения
Неустойчивые резонаторы |
Рассматриваемое свойство |
Устойчивые резонаторы |
||
Условия резонатора |
След матрицы A + D |
Условие резонатора
|
||
|
положительная ветвь
отрицательная ветвь |
|||
|
Главное собственное значение /t берется положительным, а в интервале [0, ] |
где
|
||
Радиус кривизны
|
Отношение компонент собственного вектора
|
Комплексный параметр кривизны
|
||
|
Параметры гауссова пучка |
|
||
|
1. Радиус кривизны |
|
Измеряется в выходной плоскости |
|
|
2. Расходимость волнового фронта |
|
||
|
3. Радиус сечения пучка |
|
||
|
4. Положение перетяжки |
|
||
|
5. Радиус в сечении перетяжки пучка |
|
||
|
6. Конфокальный параметр пучка |
|
||
|
7. Половина угла расходимости в дальней зоне (в радианах) |
|
||
Хорошая при условии, что число Френеля системы достаточно велико |
Селекция мод |
Проявляется лишь при малых числах Френеля |
Литература
Борн М., Вольф Э. Основы оптики: перевод с англ. /Пер. Г.Н. Мотулевич. -М.:Наука, 1973. -850с.
Ананьев Ю.А. Неустойчивые резонаторы и их применение. - В кн. Квантовая электроника /Под ред. Н.Г. Басова. -М.:Сов. радио, 1971, №6, с.89-97.
Ищенко Е.Ф., Климов Ю.М. Оптические квантовые генераторы. М.: Сов. радио, 1968. -468с.
Пахомов И.И., Рожков О.В., Рождествин В.Н. Оптико-электронные квантовые приборы: учебное пособие для вузов /Под ред. И.И. Пахомова. -М.:Радио и связь, 1982. -456с.
Джеррад А., Берч Дж.М. Введение в матричную оптику: пер. с англ. /Под ред. В.В. Коробкина. -М.:Мир, 1979. -540с.
Пахомов И.И. Расчет преобразования лазерного пучка в оптических системах: учебное пособие по курсу "Физические основы оптикоэлектронных квантовых приборов" /Под ред. Л.Н. Лазарева. -М.:МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1983. -54с.
Мосягин Г.М., Немтинов В.Б. Теория преобразования сигналов в оптико-электронных приборах. М.:МВТУ. I, II. 1997.
Справочник по специальным функциям /Под ред. М. Абрамовица и И. Стиган. -М.:Наука. 1979. -830с. (с.122-132).
Описание составил:
д.т.н., профессор И.И. Пахомов
* Там, где в формулах имеется два знака, верхний знак соответствует положительной ветви, а нижний - отрицательной.