Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 39 40 41 42 43 44 45... 494 495 496
|
|
|
|
Зону между внутренней границей области Френеля и поверхностью излучателя называют ближней областью, в ней при описании распределения поля излучения не допускается никаких приближений. Поля излучения в этой области могут быть очень сложными, быстроменяющимися, с резкими границами теней. Табл. 1.7 [10] дает представление о распределении энергии излучения пространственного когерентного источника, ограниченного дифракцией. 1.10. Фокусировка лазерного излучения Для любой оптической системы существует конечный предел остроты фокусировки, называемый дифракционным, он определяет минимальный размер фокального пятна и, как следствие, максимальную достижимую плотность мощности излучения. Рассмотрение фокусирования лазерного излучения проводят с использованием гауссовых пучков [4, 10], поскольку относительное распределение интенсивности в них остается неизменным при распространении излучения. Следовательно, это распределение подчиняется закону Гаусса как в ближней, так и в дальней зонах. В гауссовых пучках фаза излучения одинакова во всех точках поперечного сечения, поэтому эти пучки называют однофазными. Гауссов пучок можно сфокусировать в пятно диаметром порядка длины волны. Если на расстоянии от лазера до линзы не происходит существенного расширения пучка, а начальная расходимость его определяется дифракционными эффектами, возникающими на выходной апертуре лазера, то радиус фокального пятна г3 можно описать выражением, используемым для простейших оценок, г8=^9,(1.22) где ^ — фокусное расстояние безаберрационной линзы; 0 — угол расходимости пучка. Так как дифракционный угол расходимости излучения 0 " ХЮ (£ — диаметр, ограничивающий пучок апертуры), то в случае полного заполнения пучком апертуры линзы радиус фокального пятна rs" FX/D &XF0,(1.23) где F0 = FlD. Так как F0 не бывает значительно меньше единицы, то из выражения (1.23) следует, что rs может быть того же порядка, что и X. Для фокусировки лазерного излучения чаще всего используют линзы или объективы линз с фокусным расстоянием 25—300 мм и рабочими диаметрами от 10—20 мм до 60 мм и более. Также используют зеркала, зеркальные объективы, комплекты переключаемых и сменных объективов, вращающиеся фокусирующие линзы. В области видимого излучения и в близкой к инфракрасной области спектра для фокусировки применяют стеклянные линзы, в инфракрасной области спектра линзы из NaCl, КС1, Ge, GaAs, ZnSe и др. , что позволяет получать в фокусах оптических систем удельную мощность около 10s—1010 Вт/см2, а также плотность энергии 103— 105 Дж/см2 и более. В зависимости от параметров лазерного излучения и фокусирующих оптических систем диаметры сфокусированных лазерных пучков составляют 10 мкм — 1 мм (табл. 1.8). Рассмотрим пространственные формы лазерных пучков, характеризующие их поперечные сечения. Пространственные диаграммы излучения газовых лазеров определяются поперечными модами, их представляют в виде символов TEMmri где m и п — малые целые числа (ТЕМ — сокращенно от Transverse Electromagnetic). Поперечные моды определяются условиями резонанса внутри резонатора и представляют собой определенные конфигурации электромагнитного поля, задаваемые граничными условиями в резонаторе. Индексы типу символа ТЕМтп интерпретируются в прямоугольной системе координат как число нулей на пространственной диаграмме по каждому из ортогональных направлений в плоскости поперечного сечения пучка [10]. На рис. 1.23, а приведены примеры пространственного распределения световой интенсивности в виде прямоугольных диаграмм поперечных
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 39 40 41 42 43 44 45... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
