Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 71 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

+=
2
2
0
2
1
z
a
zzR
λ
π
)( . (4.14)
Последние две формулы определяют пространственную структуру
ТЕМ
00
-пучка генерации. Характерно следующее.
1. Волновой фронт пучка плоский в точках z = 0 и z
→ ∝ и сферический в
остальных сечениях. В точке
z = 2πa/λ кривизна волнового фронта достигает
максимального значения.
2
0
2. Если в точки
z
1,2
= ± 2π /λ поместить сферические зеркала, радиус
кривизны которых равен
R
2
0
a
max
(см. рисунок 4.6), то данный пучок оказывается
собственным типом колебания такого резонатора. Величина
max
2
0
R
a4
b =
λ
π
=
(4.15)
называется
конфокальным параметром пучка.
3. При распространении пучка в прозрачной среде, когда интенсивность
на оси уменьшается только вследствии дифракционной расходимости, зависи-
мость
a(z) имеет вид гиперболы, асимптоты которой наклонены к оси под уг-
лами
0
a2π
λ
=θ . (4.16)
Эта зависимость принимается за расходимость
ТЕМоо- пучка.
При фокусировке гауссова пучка идеальной линзой меняется его конфо-
кальный параметр (рисунок 4.6,б), характер распределения интенсивности по
сечению сохраняется. Предположим имеется пучок с перетяжкой
a
01
. На рас-
стоянии
d
1
от перетяжки установлена линза с фокусным расстоянием f (рисунок
4.6,6). Тогда справа от нее на расстоянии
d
2
образуется новая перетяжка а
02
,
причем
2
1
2
1
01
02
f2
b
f
d
1
a
a
+
−
=
, (4.17)
2
1
2
1
1
2
f2
b
f
d
1
f
d
1
f
d
1
+
−
−
=− . (4.18)
Соответствующие графики приведены на рисунке 4.7. Особенности фоку-
сировки
ТЕМ
00
- пучка определяются отношением половины конфокального па-
21
                                     2πa 2  2 
                       R ( z ) = z 1 +    0  
                                                   .                     (4.14)
                                     λz  
                                                
     Последние две формулы определяют пространственную структуру ТЕМ00
-пучка генерации. Характерно следующее.
     1. Волновой фронт пучка плоский в точках z = 0 и z → ∝ и сферический в
остальных сечениях. В точке z = 2π a 02 /λ кривизна волнового фронта достигает
максимального значения.
     2. Если в точки z1,2 = ± 2π a 02 /λ поместить сферические зеркала, радиус
кривизны которых равен Rmax (см. рисунок 4.6), то данный пучок оказывается
собственным типом колебания такого резонатора. Величина

                                       4πa 02
                                    b=        = R max                    (4.15)
                                        λ
называется конфокальным параметром пучка.
     3. При распространении пучка в прозрачной среде, когда интенсивность
на оси уменьшается только вследствии дифракционной расходимости, зависи-
мость a(z) имеет вид гиперболы, асимптоты которой наклонены к оси под уг-
лами
                                     λ
                                θ=        .                        (4.16)
                                   π 2a 0

Эта зависимость принимается за расходимость ТЕМоо- пучка.
       При фокусировке гауссова пучка идеальной линзой меняется его конфо-
кальный параметр (рисунок 4.6,б), характер распределения интенсивности по
сечению сохраняется. Предположим имеется пучок с перетяжкой a01. На рас-
стоянии d1 от перетяжки установлена линза с фокусным расстоянием f (рисунок
4.6,6). Тогда справа от нее на расстоянии d2 образуется новая перетяжка а02,
причем
                                            a 01
                           a 02 =                           ,            (4.17)
                                             2          2
                                  d1   b1 
                                 1 −  +  
                                     f   2f 
                                             d
                                         1− 1
                              d              f
                            1− 2 =         2       2
                                                     .                   (4.18)
                               f    d1   b1 
                                   1 −  +  
                                       f   2f 

     Соответствующие графики приведены на рисунке 4.7. Особенности фоку-
сировки ТЕМ00 - пучка определяются отношением половины конфокального па-
                                                                            21

Страницы