Реферат: Воздействие лазерного излучения

1) широкий спектр и динамический диапазон измерений

2) простота и надежность измерительных средств

3) высокая точность

Недостатки:

1) малое быстродействие и чувствительность

Достоинства ф/э метода:

1) максимальная чувствительность и быстродействие

Недостатки:

1) сравнительно узкий спектральный диапазон

2) большая погрешность измерения (5..30%) по сравнению с тепловыми приборами.

Достоинства пондеромоторного метода:

1) высокий верхний предел измеряемой энергии и мощности

2) высокая точность измерений

Недостатки:

1) жесткие требования к условиям эксплуатации (вибрации)

1.2 Измерение основных параметров импульса лазерного излучения

Ряд активных сред работают в импульсных режимах генерации:

1) это лазеры на самоограниченных переходах - азотный ла­зер, генерирующий в УФ диапазоне, и лазер на парах Cu, дающий мощные импульсы зеленого цвета

2) рубиновые лазеры

В результате возникает задача: измерить основные параметры генерации импульсных лазеров. Разделяют измерение временных и энергетических параметров.

Измерение энергии импульса проводится обычно с помощью ф/э приемника с высоким временным разрешением.

1.2.1 Анализ параметров импульса с помощью осциллографа

Для измерения формы импульса и его временных параметров (длительности т, tнар и tспада) используют быстродействующие фотоприемники с высокой линейностью световой характеристики. Это коаксиальные ф/э серии ФЭК : их временное разрешение 1e-9..1e-10 с.

Для измерения формы импульса используют обычные уни­версальные осциллографы с половой пропускания до 1e7 Гц, и спе­циальные сверхкороткие осциллографы.

1.2.2 Изучение формы сверхкоротких лазерных импульсов

Используют косвенные методы, основанные на применении вре­менной развертки, используемой в оптико-электронных осциллогра­фах. Использование оптико-механической развертки не позволяет сколь либо угодно улучшить временное разрешение, но позволяет осуществить набор двумерных или одномерных изображений.

ЭОПы с разверткой обычно используют для исследования толь­ко временных зависимостей интенсивности сфокусированного пучка излучения (т.к. частота смены кадров гораздо ниже, что затруд­няет исследование динамики процесса генерации).

Однако сложность, высокая стоимость, громоздкость и необ­ходимость высококвалифицированного обслуживания затрудняет использование камер с оптико-механической и электронной. Поэто­му использую часто оптический метод измерения длительности им­пульса.

"Световая" развертка была предложена в 1967 г. Джордмейном при изучении длительности "nс" импульсов при распространении двух одинаковых световых пучков навстречу друг другу в растворе нелинейно люминесцирующего красителя.

В первом эксперименте "стоячая" волна образовывалась путем отражения основного пучка "nс" импульсов в зеркале кюветы с красителем. Возле зеркала (и далее с шагом l=TC/n) плотность энергии прямого и отраженного пучка будет max из-за совпадения i-го импульса. Левее зеркала на l будут совпадать (i-1)-й им­пульс в прямой волне и (i+1)-й импульс - в отраженной. При уда­лении от зеркала на 2l двуфотонная люминесценция красителя бу­дет ярче из-за наложения (i-2) и (i+2)-го импульсов луча. Яр­кость фонового свечения 2-х фотонной люминесценции B~I^2 ин­тенсивности, а max яркости возле зеркала : B~(2*I)^2=4*Ш^2, т.е. заметно выше.