Малая расходимость

Cтраница 4

Такие свойства лазерного излучения, как высокая когерентность, яркость, превосходящая на несколько порядков яркость наиболее интенсивных плазменных источников света, возможность получения серии вспышек с частотой порядка 10Ш Гц и длительностью импульса порядка 10 - п с, малая расходимость излучения, возможность работы с перестраиваемой частотой, значительно расширили возможности классических методов. [46]

В последнее время при исследовании гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах оптическими методами в качестве источников света все более широко используются лазеры. Основными преимуществами лазеров в сравнении с обычными источниками света являются высокая когерентность излучения, малая расходимость пучка ( которая обычно составляет 2 - 3 мин), высокая интенсивность пучка света. Малая расходимость пучка света, излучаемого лазером, позволяет технически легко решать задачу фокусировки пучка в заданной точке исследуемой области двухфазной системы. [47]

Монохроматичность лазерного излучения, большой выбор лазерных длин волн, а также их способность перестраиваться по частоте позволяют легко настроиться на нужную длину волны. Малая расходимость лазерного излучения существенно облегчает дозиметрию и делает возможными эксперименты в многопрохо-довой кювете с облучаемым веществом. Когерентность лазерного излучения используется в ряде специальных методов анализа фотохимических продуктов, например в когерентном антистоксовом комбинационном рассеянии. Наконец, последнее свойство лазерного излучения приводит сразу к двум важным последствиям в фотохимии. [48]

Однако эта селекция сопряжена с очень большими потерями интенсивности. При малой расходимости ( обусловленной дифракцией) становится возможной фокусировка излучения на малую площадь ( - Х2), что позволяет достичь высоких интенсивностей. [49]

Здесь мы рассмотрим применение диэлектрического клина для поворота квазиоптической линии па некоторый, вообще говоря, небольшой угол. Предварительно пучок раскладывается по плоским волнам, решение для каждой из которых ( формулы Френеля) известно ( гл. С учетом малой расходимости пучка, а именно такие пучки и представляют теперь наибольший интерес, метод разложения по Фурье оказывается весьма удобным и эффективным аппаратом. Аналогично строится решение для случая, когда пучок задевает вершину призмы. [50]

Если для рекордной сейчас по информативности телевизионной передачи требуется полоса частот в несколько мегагерц, то частота лазерного луча измеряется сотнями миллионов мегагерц. Перед нами реальная перспектива широкого внедрения беспроволочного телевидения практически во все сферы человеческой деятельности, включая производство, управление, образование и массовое обслуживание. Еще одно гигантское, преимущество лазерного луча - его поразительно малая расходимость, обусловленная мизерностью световой волны. Именно поэтому межпланетная и даже межзвездная лазерная связь может стать реальностью уже в наше время при сравнительно скромных энергетических затратах. [51]

Поскольку для решения структурной задачи приходится использовать изотопозамещенные, то это создает значительные трудности. Для лазерного излучения характерны высокая интенсивность, малая ширина и малая расходимость пучка, практически полная его поляризация. Эффективный объем исследуемого вещества уменьшается до долей см3 вместо нескольких литров. Фотоэлектрическая регистрация спектров КР позволяет резко увеличить чувствительность. Современная техника колебательной спектроскопии КР подробно рассматривается в гл. [52]

Приведенное выше рассмотрение угловой расходимости различных источников отнюдь не является исчерпывающим, однако должно облегчить понимание того, как влияют на расходимость те или иные факторы, рассматриваемые в дальнейшем. Основной вывод, который пока можно сделать, - для получения малой расходимости следует в первую очередь стремиться к постоянству фазы излучения на выходном сечении источника. Неравномерность распределения амплитуды далеко не так страшна; даже многочастотность опасна только тогда, когда значительная доля общей мощности приходится на компоненты или с большой расходимостью, или с различающимися направлениями распространения. Отсюда следует, что самые простые и в то же время достаточно радикальные методы уменьшения расходимости сводятся к применению тех или иных фазовых корректоров - элементов, воздействующих на фазовое распределение. [53]

При помощи лазера возможно отбирать пробы с участка, равного 10 - 200 мкм в диаметре. Лазерный пробоотбор является незаменимым при анализе поверхностей, при котором глубина эрозии образца должна быть очень мала; он позволяет анализировать микрообъекты, проводить анализ ядовитых, радиоактивных, химически неустойчивых и активных веществ, которые находятся в плотно закрытых сосудах и, возможно, в специфической атмосфере, при этом ввод лазерного излучения и регистрация сигнала осуществляются через специальные окна. Отбор пробы можно проводить на значительных расстояниях от самого лазера, так как лазерный пучок имеет очень малую расходимость. Следует отметить важное свойство этого метода, а именно возможность прямого анализа на воздухе при нормальном давлении образцов всех типов, в том числе и не проводящих электричество. [54]

Телескопическая система. [55]

В геометрической оптике коллимированным называют пучок, который состоит из параллельных лучей. Для гауссова пучка нельзя достичь такого состояния, поскольку он всегда имеет в продольном сечении каустическую кривую в форме гиперболы. Несмотря на это, телескопическая система линз дает возможность получить более или менее коллимиро-ванный пучок, хотя бы в том смысле, что он имеет намного большее сечение, чем входящий пучок, и очень малую расходимость. [56]

Иными словами, световые волны, идущие в разных поперечных участках луча, колеблются в фазе друг с другом. Если такое условие выполняется для всего поперечного сечения пучка, то последний полностью пространственно когерентен. Теория распространения световых пучков, развития на основе вторичных источников Гюйгенса [10, 11], показывает, что чем больше пространственная когерентность пучка, тем меньшую расходимость он имеет. Малая расходимость позволяет переносить энергию на большие расстояния, фокусировать ее в весьма малые объемы. [57]

Большой мощностью и малой расходимостью обладает синхротрон-нов излучение, получаемое в циклических ускорителях электронов - накопительных кольцах. При достижении релятивистских скоростей электроны длительное время движутся по круговым траекториям в магнитном поле. Излучение возникает в результате искривления траекторий электронов и появления центростремительного ускорения. Излучение имеет малую расходимость, а его мощность даже на больших ( до 40 м) расстояниях от источника гораздо больше, чем для рентгеновской трубки. Время экспонирования сокращается до нескольких секунд по сравнению с несколькими часами при использовании обычных рентгеновских установок. [58]

II) мы установили, что оптические квантовые генераторы ( ОКГ) обладают очень высокой направленностью, достигающей всего нескольких угловых минут, и хорошей монохроматичностью и когерентностью излучения. Эти качества квантовых генефаторов позволяют использовать их в оптических, в том числе и инфракрасных дальномерах, для увеличения их эффективности: увеличения дальности действия, повышения точности, уменьшения вес -, и габаритов. Действительно, вследствие очень высокой направленности луча ( малой расходимости) и большой плотности энергии в нем передающая и приемная оптические системы могут быть выполнены в меньших габаритах. Кроме того, коллимированное излучение ОКГ значительно меньше рассеивается атмосферой. Когерентность и высокая монохроматичность позволяют устранить мешающие фоновые излучения и выделить наблюдаемый объект на больших расстояниях. [59]

Появление лазеров стимулировало развитие теории распространения световых пучков. В классической оптике [77] были подробнее всего изучены особенности формирования изображений при наличии аберраций, связанных как с большой светосилой применяемых устройств, так и со значительной шириной спектрального диапазона излучения. Для анализа процессов в лазерных резонаторах необходимо лишь знание законов преобразования волновых фронтов когерентных пучков. Кроме того, элементы резонатора обычно обладают небольшой оптической силой, лазерные же пучки имеют узкий спектр, малую расходимость и умеренные размеры сечения. Поэтому в лазерном резонаторе привычные для классической оптики аберрации практически отсутствуют; в частности, здесь обычно стерта грань между сферической и параболической формами поверхностей оптических элементов. [60]

Страницы: 1 2 3 4