Айхлер Ю., Айхлер Г.-И. Лазеры. Исполнение, управление, применение (2008) (1095903), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Ударное электронное возбуждение Системы с злектрической накачкой Рекомбинационное возбуждение. Перспективы развития........ 11.3. Когерентные атомные лучи.......... Задачи... Глава 12. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТОВЪ!Х ВОЛН ! 2.1. Плоские и сферические волны, лифракция...... Плоские волны Ограниченные волны, дифракция. 12.2. Гауссовы пучки Сферические волны с мнимым центром Радиусы лучей .. Угол дифракции Радиус кривизны фазовых поверхностей......,, Параметр Ч...........
Высшие моды Эрмита — Гаусса........ Радиусы и дивергенция высших мод......... 12.3. Прохождение гауссовых пучков через линзы..... Геометрическая оптика Преобразование гауссовых пучков Фокусировка гауссова пучка..... 12.4. Телескопы и фильтры пространственных частот Телескоп Кеплера................. Зрительная труба Галилея Фильтры пространственных частот............. 12.5. Распространение реальных лазерных лучей..... Числовая мера дифракции М' Определение М' 2!3 214 214 215 216 218 219 221 221 222 223 224 225 225 225 226 227 228 228 229 230 230 231 232 232 232 233 234 235 235 236 237 238 238 239 Соаржалие Определение радиусов лучей Лазерные лучи с М' > 1 Измерение с помощью электронной камеры Измерение с подвижными диафрагмами .
Измерение с подвилсным срезом .. Плотность энергии излучения 12.6. Оптические волокна. Моды в плоских световодах Моды в стекловолокнах. Волокно со ступенчатым изменением показателя преломления. Гралиентные волокна . Одномодовое волокно Затухание Материалы для изготовления волокон......... Фотонные кристаллические волокна 12.7. Оптические материалы Ультрафиолетовая область спектра Видимая область спектра. Инфракрасная область спектра Задачи Глава 13. ОПТИЧЕСКИЕ РЕЗОНАТОРЫ.
13.1. Резонатор с плоскими зеркалами. Аксиальные моды . Потери резонатора !3.2. Резонатор с вогнутыми зеркалами. Высшие поперечные молы 13.3. Типы резонаторов. Диаграмма устойчивости... 13.4. Неустойчивые резонаторы 13.5. Лазер с основной модой Задачи Глава 14. ЗЕРКАЛА. 14.1. Отражение и преломление . Коэффициент отражения Полное отражение Дисперсия 14.2.Металлические зеркала ... 14.3.
Диэлектрические многослойные зеркала .. Противоотражение (просветление) . Лазерные зеркала 14.4. Устройство лля расщепления пучка (светоделитель) 14.5. Фазосопрягающие элементы Комбинация из четырех волн. Индуцированное рассеяние Области применения Задачи . 239 240 240 241 242 242 243 244 245 247 247 247 248 249 249 251 251 252 253 253 255 255 255 257 257 259 262 264 265 266 268 269 269 270 271 273 273 274 274 276 278 280 282 283 283 285 гфг Дз Глава 15.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ . 15.1. Виды поляризации Линейная поляризация Круговая поляризация . Эллиптическая поляризация 15.2. Двойное лучепреломление. 15.3. Поляризаторы Дихроичные поляризационные фильтры. Поляризационные призмы . Брюстеровские пластинки, тонкослойные поляризаторы Четвертьволновые и полуволновые пластинки .. Задачи .
Глава 16. МОДУЛЯЦИЯ И ОТКЛОНЕНИЕ ЛУЧА. 16.1. Механические модуляторы . 16.2. Акустооптические модуляторы. Схема Брзгга Бегущие и стоячие ультразвуковые волны........ Модуляторы . Дефлекторы....... Акустооптические материалы. 16.3. Электрооптические модуляторы Ячейки Поккельса Ячейки Керра... 16.4. Оптические развязки..... Эффект Фарадея . Фарадеевский врашатель плоскости поляризации.
16.5. Насышаюшиеся поглотители. Задачи .... Глава 17. ИМПУЛЬСНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ .. 17.1. Релаксационные колебания... 17.2. Модуляция добротности Электрооптические затворы .. Прочие затворы.. 17.3. Выход импульса (опустощение резонатора) 17.4. Синхронизация мод . Синхронизация мод в насыщающемся поглотителе (пассивная) Синхронизации мод на основе столкновения импульсов (пассивная)..... Синхронизация мод с использованием модулятора (активная) .. Синхронная накачка (активная) Синхронизация мод с помощью линзы Керра (пассивная) Области применения: излучение в ТГц-диапазоне... 17.5. Усиление и сжатие импульсов Задачи .
Глава 18. ЧАСТОТНАЯ СЕЛЕКЦИЯ И ПОДСТРОЙКА ЧАСТОТЫ. 18.1. Подстройка частоты..... 18.2. Селекция продольных мод 286 286 286 286 287 287 289 290 290 291 291 293 294 294 295 296 296 297 297 298 298 298 300 301 301 301 302 303 304 304 307 308 310 311 311 314 315 315 316 317 318 318 320 322 322 323 С«3»ряс»я и« Спектральное выгорание провалов .
Пространственное выгорание провалов................, Лазеры небольшой длины для одночастотной генерации излучения . Лазеры с частотно-селективными элементами....,.........,... 18.3. Призма 18.4. Решетки.... 18.5. Эталон Фабри — Перо .. 18.6. Двоякопреломлягощие фильтры . Зацачи . Глава 19. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ 19.1. Эффект Доплера... 19.2. Нелинейные оптические эффекты Смешение частот 19.3. Удвоение и умножение частоты .
Кристаллы Высшие гармоники...,........... 19.4. Параметрические генераторы .. 19.5. Вынужденное комбинационное рассеяние 19.6. Создание непрерывного спектра (континуума) 19.7. Генерация высших гармоник в газах . Задачи.... Глава 20. СТАБИЛЬНОСТЬ И КОГЕРЕНТНОСТЪ 20.1. Стабильность мощности лазера . Стабильность направления. Стабильность поляризации. 20.2. Стабильность частоты Лэмбовский провал Активная стабилизация... Фазовые флуктуации 20.3. Дробовой шум, «заглушенные состояния»... «Заглушенные состояния» .. 20,4.
Когерентность... Временная когерентность. Пространственная когерентность Зааачи . Глава 21. ФОТОДЕТЕКТОРЫ И УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ 21.1. Основные понятия из области измерительной техники 21.2. Тепловые детекторы . Термоэлементы Пироэлектрические детекторы... Области применения 21.3. Вакуумные фотодетекторы Вакуумный диод Фотоэлектронный умножнтель Канальная плата (с)гаппе) р!аге) Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 323 324 324 325 326 327 329 330 331 333 333 334 334 335 337 337 338 340 343 345 346 347 347 348 348 349 350 351 351 352 352 354 354 355 356 357 357 358 358 359 359 360 361 361 362 362 с ~е 15)~ Камера с щелевой разверткой......
21.4. Полупроводниковые детекторы. Фоторезистор. Фотодиод ПЗС-камера . Формирователь видеосигнала с КМОП-структурой 2!.5. Измерение сверхкоротких световых импульсов с помощью автокоррелятора, Задачи . Глава 22. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ. 22.1. Призменный спектрометр....... 22.2.
Дифракционный спектрометр Отражательные решетки 22.3. Двухлучевой интерферометр, 22.4. Интерферометр Фабри — Перо Интерференционные фильтры .. 22.5. Техника оптического гетеродинирования Задачи .. Глава 23. СБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛАЗЕРОВ 23.1. Передача информации по стекловолокнам...., .. 23.2. Лазерная обработка материалов................. Лазеры для обработки материалов.
Области применения 23.3. Лазеры в медицине.... 23.4. Термоядернаядерная реакция с применением лазеров Ракетное оружие на основе лазерного излучения... 23.5. Использование лазеров в области научных исследований 23.6. Голография и интерферометрия...... Голографическая интерферометрия 23.7.Светорассеяние для измерения скорости потока.. 23.8. Лазеры в приборах и оборудовании.............. Устройства считывания штриховых кодов. Апгйо-СО, СО-КОМ, ОЧО, В!пе-гау О!зс Лазерные принтеры 23.9. Перспективы развития лазеров Перспективы применения лазеров в научных целях Перспективы использования лазеров в технике. Экономические аспекты Резюме Задачи........ Глава 24. БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАЗЕРНЪ|Х УСТРОЙСТВ...
24.1. Предельные показатели безопасности для глаз. 24.2. Лазерные защитные очки 24.3. Классы лазеров и потенциал опасности. 24.4. Правила техники безопасности 363 363 364 364 365 367 367 368 369 369 370 371 371 373 374 375 375 376 376 378 381 382 387 390 392 392 393 395 396 397 398 399 401 403 404 405 406 408 408 409 410 411 412 413 ПРЕДИСЛОВИЕ К б-му ИЗДАНИЮ Первый лазер бьш создан в 1960 году. В последукнцие десятилетия появилось множество разных лазерных устройств для самого широкого применения. Ныне лазеры играют важнейшую роль в сфере научных и технических измерений, информационных технологий, в области обработки материалов и в медицине. В настоящей книге дается обзор наиболее распространенных типов лазеров с описанием их многочисленных применений.
В главах 1 и 2 рассматриваются основы лазерной оптики, анализируются конструктивные исполнения лазеров и приводятся характеристики лазерных материалов. Прежде всего, речь идет о газовых лазерах с излучением света атомами, ионами или молекулами. Лазеры, генерирующие в нейтральных атомах, действуют преимущественно в видимой области спектра, как и ионные лазеры, но последние, подобно молекулярным ультрафиолетовым установкам с электронными переходами, способны функционировать также в УФ-областях спектра. Молекулярные инфракрасные лазеры характеризуются низкими частотами излучения, но, как и лазеры на углекислом газе, генерируют излучение очень высокой мощности.
Газовые лазеры представлены в самых разных исполнениях и достаточно подробно описаны в четырех разделах. Далее следуют лазеры на красителях — с переходами в молекулах, растворенных в жидкостях. Прочим не менее важным типам — твердотельным, полупроводниковым, электроннолучевым и рентгеновским лазерам — посвящены главы 8 — 11. Порядок рассмотрения здесь примерно соответствует последовательности разработок и совершенствования лазерных систем. При описании определенных лазерных установок делается краткая ссылка на наиболее типичные области их применения. Все большее значение приобретают сейчас представленные в главе 10 полупроводниковые диодные лазеры, которые заметно прогрессируют в последние годы. В следующих затем главах 13 — ! 6 описываются оптические компоненты лазерных конструкций; зеркала, поляризаторы, модуляторы, обеспечивающие разные режимы генерации, среди которых особый интерес представляет импульсная генерация лазерного излучения.
Здесь же обсуждаются конструктивные особенности узкополосных лазеров, стабильных по частоте, и ряда перестраиваемых лазерных систем. В этой связи излагаются некоторые проблемы внешнего преобразования частоты на основе нелинейных оптических эффектов. Кроме того, рассматривается оборудование, разработанное для анализа лазерного излучения, как то: фотодетекторы, измерители энергии, спектрометры и устройства для определения когерентности. Распространение лазерного излучения осуществляется в виде так называемых гауссовых лучей, обычно именуемых гауссовыми пучками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
