Кратко рассмотрим способы измерения диаметра и расходимости излучения. Чаще всего диаметр пучка измеряется фотографическим или фотоэлектрическим способом. При фотографическом способе по-лучают изображение пучка на фотоматериале и с помощью последую-щей обработки снимка получают данные о диаметре пучка, измеренном либо по спаду интенсивности, либо по содержанию энергии (мощности)
в сечении пучка. Для измерения диаметра пучка по заданному уровню спада интенсивности фотоэлектрическим способом пучок сканируют в поперечном направлении диафрагмой небольшого диаметра, за которой расположен приемник излучения (рис. 1.10).
Выход с приемника излучения подается на самописец. Для измере-ния диаметра по содержанию энер-
| гии (мощности) перед приемником | Распределение | |
| излучения устанавливаются диа- | интенсивности в | |
| поперечном сечении | ||
| фрагмы различного диаметра. Ког- | пучка | |
| D | ||
| Приемник | ||
| излучения | ||
| Диафрагма | ||
| H | Рис. 1.10. Схема измерения | |
| диаметра пятна фотоэлектрическим | ||
| Рис. 1.9. Характеристическая | способом по заданному уровню | |
| кривая фотоматериала | спада интенсивности |
да сигнал с приемника достигает определенной доли от сигнала, соот-ветствующего полной мощности, то диаметр диафрагмы и будет равен измеряемому диаметру пучка.
Измерение расходимости основано, прежде всего, на измерении диаметра. Если измерить диаметр пучка в дальней зоне или диаметры пучка в двух сечениях, тоже находящихся в дальней зоне, то расходи-мость определяется геометрически (рис. 1.11):
= D = D 2 − D 1.
z ∆ z
Очень часто оказывается, что дальняя зона находится на слишком большом расстоянии от лазера, где измерения проводить неудобно или невозможно. В этом случае удобно использовать свойство линзы созда-вать в своей задней фокальной плоскости дальнюю зону падающего на линзу пучка. Другими словами, в задней фокальной плоскости получает-ся с некоторым масштабом такое же распределение интенсивности, как в
дальней зоне. В этом случае Θ = Df / f ', где Df – размер пятна в фокальной
плоскости линзы; f ' – фокусное расстояние используемой линзы. Расходимость, таким образом, определяется по уровню, принятому
для определения диаметра пучка. Расходимость можно измерять с по-мощью положительной линзы, при этом результат измерений (если пре-небречь влиянием аберраций) не зависит от того, на каком расстоянии находится линза от лазера. Этот метод называется методом фокального пятна (рис. 1.12).
Следует заметить, что положение фокальной плоскости должно быть известно для той длины волны, на которой производятся измерения.
| θ /2 | Df | |||
| θ | D 1 | D 2 | ||
| z | z | θ /2 | f ʹ | |
| Рис. 1.11. К измерению | Рис. 1.12. К измерению расходимости | |||
| расходимости лазерного излучения | методом фокального пятна |
