Реферат: Воздействие лазерного излучения

Наиболее полная пространственно-энергетическая характе­ристика лазерного излучения является диаграмма направленности, т.е. угловое распределение энергии или мощности в лазерном

пучке. Практичекий интерес представляет распределение поля из­лучения в дальней зоне, когда форма распределения перестает зависеть от расстояния, превышающее d^2/&, где d - диаметр из­лучающей апертуры лазера.

На практике используют два понятия расходимости, в первом случае имеют ввиду плоский или телесный угол Q или Qs опреде­ляющий ширину диаграмму направленности в дальней зоне по за­данному уровню углового распределения энергии или мощности, отнесенного к его max значению. Чаще всего значение уровня принимается равным 0.5 и 1/e^2. Это определение характеризует излучение одномодового лазера, т.е. распределение, близкое к гауссовому. В случае многомодового режима диаграмма имеет мно­гочисленные боковые лепестки, содержащие значительную часть энергии. Поэтому величина расходимости по заданному уровню энергии или мощности, т. е. по существу центрального max расп­ределение не очень показательна. В таких случаях более удобной характеристикой является энергетическая расходимость лазерного излучения. (Qn,p или Qw,s), т.е. плоский или телесный угол, внутри которого распространяется заданная доля энергии излуче­ния.

Лазерное излучение характеризуется значением диаметра пучка лазерного излучения, внутри которого происходит заданная доля энергии или мощности.

Для практического определения расходимости используют три основных метода:

1) Метод 2-х сечений

2) Метод регистрации диаграммы направленности

3) Метод фокального пятна

Наиболее распространенный метод измерения расходимости пучка - метод фокального пятна.

1.4 Измерение поляризации лазерного пучка.

В лазерах излучение должно обладать 100% поляризацией (линейной или круговой). Вид поляризации определяется особен­ностями используемой в лазере активной среды - поляризацией ее спонтанного излучения, и величиной коэффициента усиления для элементарных поляризаций.

Все "элементарные" состояния поляризации могут быть полу­чены из 2-х линейно поляризованных во взаимно - плоскостях из­лучений с амплитудой Ax и Ay.

2. Измерение спектральных и корреляционных параметров и характеристик лазерного излучения.

Когерентность характеризуется двумя основными параметрами

- временной когерентностью

- степенью пространственной когерентности

2.1 Влияние параметров лазера на когерентность его излучения

Лазер - прибор, в котором частота генерации зависит от собственных (резонансных) частот резонатора. К вторичным эф­фектам, изменяющим частоту генерации лазера оказывают эффекты затягивания или отталкивания. Гораздо сильнее на частоту гене­рации лазера влияют параметры активной среды: центральная час­тота лазерного перехода, ширина спектральной линии.

Измерение лазерных характеристик может быть разделено на 3 группы:

1) Измерение спектра излучения многомодовых лазеров неп­рерывного действия и "nc" лазеров

2) Прецезионное измерение длины волны или чатоты генера­ции

3) Измерение ширины полосы генерации одночастотного лазе­ра или разности частот генерации 2-х однотипных частотностаби­лизированных лазеров.

3. Измерение основных параметров главных компонентов лазера

Главные компоненты лазера: активная среда и оптический резонатор. Активная среда, преобразующая энергию накачки в ко­герентное излучение, определяет энергетические характеристики лазера и длину волны излучения, а от резонатора - частотные и пространственные.

Для измерения потерь или усиления лазерных компонентов используют компенсационный метод, для измерения ненасыщенного усиления - метод комбинированных потерь, прямой метод.