Главная » Просмотр файлов » Микаэлян А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле (1967)

Микаэлян А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле (1967) (1095904), страница 16

Файл №1095904 Микаэлян А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле (1967) (Микаэлян А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле (1967)) 16 страницаМикаэлян А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле (1967) (1095904) страница 162018-12-30СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Тогда эффективность передачи энергии, показывающая„какая часть излученного источником света передается в активный образец, определится следующим выражением [1041: т1=-,. ~ с(п ~ у(а,(3)б( ())г(() (П!.4) когда длина эллиптического цилиндра равна длине образца, а на концах его расположены высококачественные плоские отражатели. Схематическое изображение рассматриваемой системы представлено на рнс. !11.14. Здесь а — длина большой полуоси эллипса, !с, и )си — радиусы источника накачки и активного образца.

Любой луч, исходящий с поверхности причем ~ с!и ~ т' (а, (1) с!р:- ! . (П!.5) (П!.6) (П1.7) (П1. 8) П!.9 ( ) где и — эксцентриситет эллипса, Если для некоторого угла О аргумент функции (111.6) превышает единицу, то величина !)' не имеет действитель- Функция У (и, ()) означает нормированную плотность интенсивности света, которая предполагается не зависящей от длины волны. Функция б (а, р) равна единице в том случае, когда луч с параметрами а, (1 попадает в активный образец после однократного отражения от эллипса и минуя источник. В противном случае функция 6 (а, (1) равна нулю. Заметим, что здесь ие учитываются потери эпе!эгии, связанные с неполным отражением излучения от поверхности отражающего цилиндра, а также потери.

возникающие за счет отражения части излучения от поверхности активного образца. Строгий учет этих факторов достаточно сложен, поскольку коэффициенты отражения от указанных поверхностей зависят от угла падения. Эта зависимость особенно сильно выражена для коэффициента отражения от активною образца при больших углах падения. ,г(ля того чтобы определить грашшы области, в которой б (а, (3) = 1, сделаем следующие построения. Из фокуса Р,, в котором расположен источник накачки, проведем под произвольным углом О луч, который, отразившись от эллипса в точке Р (О), попадет во второй фокус Р (рис, 111.14).

Затем из точки Р (О) проведем два луча, касательных к поверхности активного образца. Этим предельным лучам соответствуют две точки (а', (1') и (а", !)") на поверхности источника, координаты которых определяются следующими выражениями: ! йэ () =агсгйп1 — —,, " — ), 1 Й~ ! и-еин 2е сои В 1 ' Г= — (у, а" == 20 — а', ного значения. Физически это означает, что касательные к образцу лучи после отражения от эллипса не попадавт в источник. Это, в свою очередь, равносильно тому, что все лучи от источника, отраженные в точке Р (О), войдут в активный элемент.

Значения О, для которых величины а Рис. 111.15. Область аначсииа и, в ноторой 6 (а, )3) =-. 1; е =- 0,6, Я~/а — '— :=0,05, Л~!)тг ="- !. и р могут быть вычислены по приведенным формулам, заключены в интервале 0=-".0::. Т, где ттг. 1-1-е ! — е ~ — (! — ег) — (1 0 ег) ! ~ж агссоз ~ 2е 1 — е, А~ 1!е 1',-е "~~~ "1 — е )сг 1 — е — с йт 1 -е (111.! 0) Изменяя 0 в пределах от 0 до Т, можно рассчитать соответствующие значения а', ()' и а", ))", величины которых для одного частного случая представлены на рис. ! 11.15 сплошными линиями.

Заштрихованная площадь между этими кривыми и линиями () =- п)2 и )) == — п)2 соответствует значениям а, !), для которых функция б (а, ()) --:. О. Лналогичнь!м образом можно рассчитать значения параметров а, )1, для которых отраженные от эллипса лучи задерживаются источником накачки и также не попадают в актинный образец, т. е. ст (а, (3) =- О. Эта область параметров и, !) заключена на рис. 111.15 между двумя диагональными пунктирными линиямн. Заметим, что часть лучей попадает в активный образец до того, как опи испытывавт отражение от эллппса.

В приведенном анализе практически все эти прямые лучи находятся в области 6 (а, ()) = 1, поскольку большинство лучей, пересекающих контур активного образца, снова попадает в пего после первого отражения от эллипса. Исключение составляет лин!ь случай, когда поперечные размеры источника велики по сравнению с размерами образца, Однако при этом прямые лучи, не попадающие после первого отражения в образец, исходят из источника почти по касательной к его поверхности (р п)2), поэтому заключенная в них мощность незначительна и они не оказывают заметного влнякия на эффективность передачи энергии. Интегрирование выражения (1!1.4) в общем виде не может быть выполнено, поскольку граница области 6 (а, ($) —.= 1 не выражается аналитически через величины а и )).

Однако в частном случае, когда распределение интенсивности излученного источником света ! (а, !)) не зависит от а (т. е. в случае симметричного источника, представлявшего наибольший практический интерес), может быть получена простая формула, с хорошей степенью точности аппроксимирующая выражение (1! 1.4). Если распределение интенсивности ! (а, ))) подчиняется закону ~!амберта у(р) =- — „соз (), (Ш.11) то указанная формула принимает следующий вид !1041: Т -Ь -'.

(е',) ~...йе" „",," (1 — ег) !и -'- - в агс!й,— -- ! при Я - Т, (1+с)г прн 5:-, Т, (П!.! 2) ктеризует экранировку лучей источни- еделяется выражением су 7-(е )' -(ез)'(~ В) 2е ( (1 --сг)г 1-( — т) (!11.13) Гйг 4- Рис. 11!.17. Схема четмрехэллипс ного рефлектора. р,г 7/Ее г/'з'е 0 0г 04 00 00 / е а/ Ог 040000 т е т Как видно, эффективность передачи энергии в актнвиыи образец т! определяется тремя параметрами: и, /сз/Р, и /с,/а. Параметр /т',/а входит только в выражение (11!.13) для Я и связан с экраннровкой лучей источником. Естественно, что прп И,/а-м 0 экраиировка исчезает (8- О).

Расчеты по формуле (111.!2) показывают, что эффективность передачи энергии т! наиболее сильно зависит от 0г 04 06Р81 г 4 Е 010 лз/'лг Рис. 11!.16. Зависимость эффективности эллиптического рефлектора от величины /7з//7, бел учета экранировки лучей источником !/1,/а == О). параметров е и Из'Рн Опа возрастает с увеличением отно- шения /сз//с, и с уменьшением эксцентриситета е, когда отражатель становится более круглым. Влияние параметра /1„'а выражено значительно слабее.

Поэтому при грубых оценках величины т) можно полагать К,/а =-, О. Рассчитанные при этом условии значения представлены на рис. 111.!б, Из выражений (111,!О) и (111.12) легко видеть, что Яз /! ! — е т! == — "" При = <- —, /1~ /7~ !+е ' /~2 !+е т) -= ! при— м1 ! — е' В ряде случаев с целью увеличения энергии накачки применяются устройства, явит!ющиеся развитием системы с эллиптическим рефлектором (!05!.

В этих устройствах используется отражатель, образованный несколькими (обычно двумя илн четырьмя) эллиптическими цилиндрами. имеющими совпадающую фюкальную линию (рис. 111.!7). Зто дает возможность фокусировать па активном образце излучение от нескольких источников. Зффективпость использования энергии в такой системе оказывается более Л ! х низкой, чем в случае одноэллипспого цилиндра, по свя- зано с уменьшением фокуснрующей поверхности каждого из эллипсов. Относительная величина энергии лаьшы, концентрируемой в области активного образца, возрастает Рис.

!1!.!8. Зависимость относительной интенсивности света в образце от эксцентриситета е и числа эллипсов. по мере увеличения эксцентрнснтета эллипса. Однако при этом происходит одновременное увеличение поперечных размеров изображения лампы, что снижает эффективность. Расчет показывает, что если диаметр активного образца меньше нли равен диаметру лампы (Рз//(з,л: !), то при использовании многоэллипсного отражателя выигрыш в величине энергии, передаваемой в образец, не достигается, 7" 99 т. е. интенсивность света в нем не превышает интенсивности одной лампы ?, (106, !0?1. Это хорошо видно из рис.

111.!8, а, иа котором для случая )та И, =- 1 представлена зависимость относительной интенсивности светового потока в образце от эксцентриситета и числа софокусных эллипсов гл. Если диаметр образца гораздо больше диаметра лампы, то интенсивность накачки в нем 'может к виду Звр,усе ! Ч =.—.- — 1„~ г!а ~ соз 8 гФ, ('!11.! 4) Заре~ба! где ()вреа (а) — предельное значение угла ()„при' котором луч из йсточника попадает в образец, т.

е. 0 ==- л:2 (см. рис. 111.19). Рвс, 111.! 9. Схема иилиидрического рефчектора кругового сечения. превышать ?е. При этом существует оптимальное значение эксцентриситета е, при котором величина ! максимальна (рис. 111.!8, б) (!О?!. На рис. 11!.19 изображена система накачки, представляющая собой цилиндрический рефлектор кругового сече. ния, в котором лампа и активный образец расположены симметрично относительно продольной оси цилиндра на расстоянии Е от нее. Такая система обладает, как известно, аберрацией, т. е, даже в случае бесконечно тонкого источника изображение его не является точечным, а занимает некотору!о область в поперечном сечении отражателя. Поэтому, эффективность передачи энергии в образец для кругового цилиндра должна быть меньше, чем для эллиптического рефлектора.

Однако преимущество его перед последним заключается в простоте изготовления. Расчет системы с круговым отражающим цилиндром аналогичен расчету эллиптической системы. Эффективность передачи энергии в активный образец т) может быть определена по формуле (111.4), которая для случая источника, излучающего по закону Ламберта, и без учета экранировки отраженных лучей лампой преобразуется 100 в,в Рвс. !1!.20. Зависимости аффсктивиости иилиилричоского рефлектора кругового сечевик от величием Г/Гт'а.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее