Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 13 стр.

1.5). Если пропускание мало, то лишь незначительная часть накопленной энер-
гии выводится из резонатора и излучаемая мощность невелика. Оптимальное
пропускание полупрозрачного зеркала зависит от коэффициента усиления ак-
тивной среды в газоразрядной трубке. Его значение в активной среде газовых
лазеров значительно ниже чем в твердотельных, поэтому меньше должно быть
и оптимальное пропускание выходного зеркала. Как уже указывалось, для Не -
Ne лазера, работающего на длине волны λ = 632.8 нм , усиление не превышает
0.06 на 1 м длины активной среды, поэтому оптимальное пропускание зеркал
составляет несколько процентов. КПД He-Ne лазера изменяется от 0,01 процен-
та до 0,1 процента.
                 1.5 Характеристики лазерного излучения
      Среди различных характеристик лазерного излучения рассмотрим - рас-
ходимость, модовый состав, поляризацию.
      Отличительная особенность лазеров - строгая направленность излучения.
Она обусловлена тем, что переходы возбуждаются когерентно, т.е. согласован-
но, в пределах объема, размеры которого значительно превосходят длину вол-
ны колебаний.
      Направленность излучения характеризуется телесным углом, в котором
сосредоточена основная часть излучаемой энергии. Если форма телесного угла
расхождения отличается от конуса, то приводятся значения двух плоских углов,
характеризующих расхождение пучка в вертикальной и горизонтальной плос-
костях. Эти два, плоских угла дают достаточно полное представление о форме
телесного угла расхождения. В теории электромагнитного поля показано, что
излучение, создаваемое круглой излучающей площадкой диаметром D , в пре-
делах которой поле имеет плоский волновой фронт и неизменно по амплитуде ,
распределяется в дальней зоне (на расстоянии Z >> D 2 λ ) по закону:
                                     2 J 1 (πDθ λ ) 2
                            I = I0                      ,             (1.25)
                                       (πDθ λ )2
      где I - интенсивность (пропорциональная E 2 , E - напряженность элек-
трического поля) поля излучения в направлении θ ,
         I 0 - максимальная интенсивность поля излучения (в направлении
θ = O ),
         J 1 (πDθ λ ) - функция Бесселя первого рода первого порядка.

      Диаграмма направленности излучения круглой площадки показана на ри-
сунке 1.6. Основная часть энергии излучения сосредоточена в главном (основ-
ном) "пике" диаграммы направленности.
      Максимальная интенсивность поля в " боковых " пиках около 2% от I 0 .
Угол раствора диаграммы по уровню половинной мощности

                                         λ
                               θ 0.5 =       .                        (1.26)
                                         D
                                                                         37
                                1.0 I/I0