ПРИНЦИПЫ ЛАЗЕРОВ

ЯРКОСТЬ

Понятие яркости В источника света или лазерного источника кратко рас­сматривалось в главе 1 (см. выражения (1.4.3) и (1.4.4)). Следует заметить, что наиболее существенным параметром лазерного пучка (и, вообще говоря, любого источника света) является не мощность и не интенсивность, а яр­кость. Об этом также говорилось в разделе 1.4.4, где было показано, что мак­симальное значение интенсивности, которое можно получить с помощью фокусировки пучка, пропорционально яркости этого пучка, см. выражение (1.4.6). Более того, несмотря на то, что интенсивность пучка можно увели­чить теми или иными способами, его яркость увеличить нельзя. На рис. 11.10 приведена простая схема с конфокальными линзами, которая позволяет уменьшить диаметр пучка (при условии, что /2 < А) и> следовательно, увели­чить его интенсивность. Однако расходимость выходного пучка (~ Х/Б2) бу­дет больше, чем расходимость входного пучка (~Х/Вг) и> следовательно, яр­кость останется неизменной. Это свойство, продемонстрированное на кон­кретном примере, справедливо и в общем случае (даже для некогерентных источников света). Для описанной выше схемы формирования изображения и для данного источника света изображение не может быть ярче исходного
источника излучения (это справедли­во при условии, что источник и изо­бражение находятся в среде с одним и тем же показателем преломления).

-^г/^і~ /г/Л

Рис. 11.10 Метод увеличения интенсивности лазерного пучка

подпись: -^г/^і~ /г/л
 
рис. 11.10 метод увеличения интенсивности лазерного пучка
Яркость лазерного источника на несколько порядков величины боль­ше, чем яркость наиболее мощных некогерентных источников. Это обу­словлено чрезвычайно высокой на­правленностью лазерного пучка.

Сравним, например, Аг лазер, генерирующий на длине волны X = 514 нм (зеленое излучение), мощность которого составляет 1 Вт, с наиболее ярким обычным источником света. Таким источником может быть ртутная лампа высокого давления (лампа фирмы РЕКЬаЪв типа 107/109), имеющая элек­трическую мощность ~100 Вт, оптическую выходную мощность Рои1 = 10 Вт и яркость Б - 95 Вт/(см2 ср) для наиболее интенсивной излучаемой ею зеле­ной линии с длиной волны X = 546 нм.

Предположим, что лазер генерирует на моде ТЕМ00, тогда площадь попе­речного сечения лазерного пучка можно определить как А = (пюI /2), где ю0 — размер пятна в перетяжке пучка. Число 2 в знаменателе подразумевает, что ю0 на самом деле представляет собой размер пятна по амплитуде поля лазерного излучения на уровне (1/е), а не по интенсивности излучения. Кроме того, по­скольку расходимость поля на уровне (1/е) определяется как 0 = (Х/пьи0), те­лесный угол излучения может быть записан в виде О = (л02/2). Яркость этого лазерного источника может быть теперь записана как В = (Р/АО), где Р — его мощность. Из предыдущих двух выражений для площади сечения пучка и телесного угла излучения можно записать следующее соотношение:

В = (4РД2). (11.6.1)

Подставляя соответствующие значения Р и X для этого лазера, получаем Б « 1,6 • 109 Вт/(см2 ср). Таким образом, яркость Аг лазера более чем на 7 по­рядков величины превышает яркость лампы. Теперь, поскольку максималь­ные значения интенсивности, достигаемые в результате фокусировки излу­чения от соответствующих источников, пропорциональны яркости, можно количественно обосновать причину применения в таких приложениях, как сварка и резка материалов, именно сфокусированных лазерных пучков, в отличие от сфокусированного излучения лампы.

ПРИНЦИПЫ ЛАЗЕРОВ

Лазерная резка и гравировка в Киеве

Гравировка по металлу проводится на профессиональном оборудовании. Гравировка с высокой детализацией применяется для оформления подарков, памятных вещей.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ И ВРЕМЕННАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

В данном разделе приводится краткое описание когерентных свойств света, который излучается обычной лампой (лампой накаливания или га­зонаполненной лампой). Поскольку свет в этом случае обусловлен спон­танным излучением многих атомов, по существу …

УРАВНЕНИЕ ИОНИЗАЦИОННОГО БАЛАНСА

В результате соударений частиц с электронами в объеме электрического разряда происходит постоянное образование электронов и ионов. Ударная ио­низация осуществляется присутствующими в разряде горячими электронами, т. е. теми, энергия которых больше …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.