Изучение явлений дифракции лазерного излучения на простейших дифракционных структурах. Чудинова С.А - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

11
синтеза (табл. 1). Оценка температуры лазерного излучения по формуле
Планка, применяемая к равновесным излучателям, приводит к огромным
температурам (порядка 10
20
К), а соотношение спонтанного излучения к
вынужденному составляет I
спонт.
/ I
вынужд.
= hw / kT = 10
-16
.
Таблица 1
w,
Вт/см
2
10
5-7
10
5-6
10
8-9
10
11
10
16
опера
ция
плавле
ние
точечная
сварка
микросвер
ление
лазерный
пробой газа
термоядер
ный взрыв
Лазеры позволяют получать световые волны, в которых
электрическое поле достигает внутриатомных полей (10
9
В/см). В таких
огромных полях наблюдаются новые нелинейные эффекты
взаимодействия света с веществом: увеличение прозрачности среды,
удвоение гармоник, фокусировка излучения, многофотонное поглощение
и т. д.
3. Лазер как синергетическая структура
Лазер является не только важным технологическим инструментом,
но и сам по себе представляет интереснейшую физическую систему,
которая служит основой для изучения общих концепций неравновесных
явлений. Лазер можно рассматривать как перекресток между
классической и квантовой физикой, между равновесными и
неравновесными явлениями, между фазовыми переходами и
самоорганизацией, а также между регулярной и хаотической
динамикой.
Долгое время жизнь рассматривалась как антипод неживой
материи. Сегодня происходит активное проникновение физических
методов в биологию, историю, социологию и т.д. Оказывается, что
основные формы когерентного (кооперативного) поведения,
свойственные живым организмам, имеют аналоги и среди
неорганических систем. Современная наука (синергетика) считает, что
процессы, происходящие в лазерах, являются аналогом процессов
самоорганизации, т.е. процессов спонтанного образования и развития
сложных упорядоченных структур. Подобные процессы лежат в основе
образования и развития галактик, биосферы, каждого живого организма.
Обобщим рассмотренные выше свойства лазера с точки зрения
синергетики - науки о сложных упорядоченных системах. Рассмотрим
временную эволюцию лазера с ростом мощности накачки. Накачка
является управляющим параметром, который
обеспечивает связь
системы с внешним миром. Последовательность этапов (эволюция)
работы лазера можно изобразить с помощью следующей схемы:
синтеза (табл. 1). Оценка температуры лазерного излучения по формуле
Планка, применяемая к равновесным излучателям, приводит к огромным
температурам (порядка 1020 К), а соотношение спонтанного излучения к
вынужденному составляет Iспонт./ Iвынужд. = hw / kT = 10-16.
                                                                Таблица 1
  w,       105-7     105-6      108-9           1011         1016
  Вт/см2
  опера    плавле точечная микросвер лазерный                термоядер
  ция      ние       сварка     ление           пробой газа ный взрыв
        Лазеры позволяют получать световые волны, в которых
электрическое поле достигает внутриатомных полей (109 В/см). В таких
огромных полях наблюдаются новые нелинейные эффекты
взаимодействия света с веществом: увеличение прозрачности среды,
удвоение гармоник, фокусировка излучения, многофотонное поглощение
и т. д.
       3. Лазер как синергетическая структура
    Лазер является не только важным технологическим инструментом,
но и сам по себе представляет интереснейшую физическую систему,
которая служит основой для изучения общих концепций неравновесных
явлений. Лазер можно рассматривать как перекресток между
классической и квантовой физикой, между равновесными и
неравновесными явлениями, между фазовыми переходами и
самоорганизацией, а также между регулярной и хаотической динамикой.
        Долгое время жизнь рассматривалась как антипод неживой
материи. Сегодня происходит активное проникновение физических
методов в биологию, историю, социологию и т.д. Оказывается, что
основные    формы      когерентного     (кооперативного)   поведения,
свойственные живым организмам, имеют аналоги и среди
неорганических систем. Современная наука (синергетика) считает, что
процессы, происходящие в лазерах, являются аналогом процессов
самоорганизации, т.е. процессов спонтанного образования и развития
сложных упорядоченных структур. Подобные процессы лежат в основе
образования и развития галактик, биосферы, каждого живого организма.
      Обобщим рассмотренные выше свойства лазера с точки зрения
синергетики - науки о сложных упорядоченных системах. Рассмотрим
временную эволюцию лазера с ростом мощности накачки. Накачка
является управляющим параметром, который обеспечивает связь
системы с внешним миром. Последовательность этапов (эволюция)
работы лазера можно изобразить с помощью следующей схемы:

                                                                      11