Qualità dello spazio del raggio laser in uscita

La cavità laser è prima di un filtro spaziale che seleziona solo i raggi luminosi che sono molto vicini all’asse di La cavità: gli altri sono persi a causa della progressiva lontananza dell’asse e della dimensione finita degli specchi (figura 8).

Figura 8: comportamento di un raggio inclinato rispetto all'asse in una cavità lineare.'un rayon incliné par rapport à l'axe dans une cavité linéaire.
Figura 8: comportamento di un raggio inclinato rispetto all’asse in una cavità lineare.

Si vede che un laser stazionario stazionario produce un’onda luminosa la cui struttura spaziale non varia nel tempo, e questo, nonostante i numerosi allenamenti e tornano alla cavità. In questo caso la cavità laser deve inevitabilmente ammettere un’onda luminosa in grado di diffondersi nella cavità restituendo identica a se stessa in ogni punto della cavità dopo un ritorno. Questa onda può esistere in determinate condizioni, è generalmente una cosiddetta onda “gaussiana”, la cui distribuzione dell’illuminazione ha una forma gaussiana in un piano perpendicolare all’asse di propagazione. Fisicamente, l’onda gaussiana concentra la luce. Sull’asse di la cavità. Un’onda gaussiana che si diffonde nello spazio sembra un pennello di luce: parliamo di raggio gaussiano. Mettendo un cartone o un rivelatore in un piano perpendicolare all’asse di propagazione della propagazione. L’onda (all’uscita del laser), si può misurare la sua illuminazione in qualsiasi punto (cioè il numero di fotoni al secondo passaggio per unità di superficie). Questa illuminazione ha una forma gaussiana in questo aereo (figura 9).

> Figura 9: Lotta di un'onda gaussiana: distribuzione dell'illuminazione in un aereo perpendicolare alla direzione della propagazione.'une onde gaussienne : répartition de l'éclairement dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation.
Figura 9: Lotta di un’onda gaussiana : distribuzione dell’illuminazione in un piano perpendicolare al Direzione della propagazione.

È possibile definire in questo piano una certa estensione spaziale dell’onda luminosa. Il raggio del raggio in questo piano è per definizione la distanza tra l’asse ottico e la posizione in cui l’illuminazione è divisa per 1 / E2 rispetto all’illuminazione massima dell’onda. Si chiama W.

un’onda gaussiana si diffonde in un modo poco particolare che non sembra abbastanza una propagazione nel senso dell’ottica geometrica. Ammette una dimensione minima del w0 in un particolare piano (questo posto è chiamato il raggio o il colletto della vita in inglese) (Figura 10). Poi lontano dal passaggio, diverge “in una linea retta” con un angolo di divergenza θ. Queste due taglie sono vincolate dalla seguente relazione:

per un laser al neon per esempio, il raggio del raggio nel raggio L’aereo del passaggio è di circa 1 mm. Ciò corrisponde a una divergenza molto bassa di 0,2 mrad (è necessario propagare su 5 metri dal colletto in modo che il raggio del raggio sia raddoppiato!). È impossibile avere tali proprietà con la luce dal classico Lampade.

Figura 10: Lotta del raggio dell'onda come funzione della posizione (Z essere l'asse della propagazione).'onde en fonction de la position (z étant l'axe de propagation).
Figura 10: Lotta del raggio dell’onda in base alla posizione (Z essere l’asse della propagazione).

La formula sopra esprime anche il fatto che se il La divergenza del raggio è ottima (ad esempio con una lente utilizzata per mettere a fuoco il raggio) il raggio del raggio nel piano del passaggio è molto piccolo. In generale, è possibile Focalizzando un raggio laser su un raggio dell’ordine della lunghezza d’onda. Questo potrebbe essere fatto anche con una lampada classica ma la differenza è il numero di fotoni che è possibile portare al secondo su una piccola superficie. È molto basso per una lampada classica mentre è considerevole per un laser. Ad esempio, un raggio 633 Nm che trasporta una potenza della luce da 1 MW corrisponde a un flusso di 1015 fotoni al secondo e questo raggio può essere facilmente focalizzato su una macchia di un raggio dell’ordine del micrometro (figura 11). Pertanto, la densità di potenza di un semplice laser al neon al neon a un punto di messa a fuoco può superare in gran parte ciò che sarebbe dato dall’immagine del sole focalizzata da una lente.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *