Методика Измерения Параметра Качества Лазерного Пучка (russian)

УДК 535.23

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРА КАЧЕСТВА ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА

С.Н.Боярская

Студентка,

кафедра «Лазерные и оптико-электронные приборы и системы»

Научный руководитель: В.Е.Карасик,

доктор технических наук, профессор кафедры «Лазерные и оптико-электронные приборы и системы»

Для решения многих задач современной лазерной физики необходимо иметь лазерный пучок высокого качества, т.е. с минимальной расходимостью. В любом применении лазера, будь то медицина, промышленность, лазерная печать, гравировка, сварка, резка или оптоволокно, профиль луча дает необходимую информацию для увеличения эффективности использования лазера. По профилю луча можно определить все характеристики луча, которые в свою очередь описывают распространение, качество луча, распределение интенсивности в их попереч¬ном сечении и пространственно-угловые характеристики. Следовательно, возникает проблема оценки профиля лазерного пучка.

Задачами данной работы являлись:

разработка методики расчета качественного показателя лазерного пучка М2;

экспериментальное исследование заданного лазера

М2 - интегральный пара¬метр для оценки качества пучка, который ха¬рактеризует отличие структуры ре¬ального лазерного пучка от идеаль¬ной модовой структуры ТЕМ00 и определяется как отноше¬ние угловой расходимости реального лазерного пучка к уг¬ловой расходимости идеального (или дифракционного):

М^2=(2θ_р)/(2θ_и )=D_p/D_и

где 2θ_р,2θ_и-- угловые расходимости реального и дифрак¬ционно ограниченного (идеального) лазерных пучков; D_p,D_и- диаметры сечений перетяжек этих пучков.

Рис.1 Пространственно-угловая структура гауссова пучка

В процессе проведения работы были изучены известные на сегодняшний день методы, позволяющие ана¬лизировать энергетический профиль лазерного пучка: варьируемой диафрагмы, движущейся щели, движущегося острого края (ножа), томографическое сканирование. Все эти методы базируются на построении профиля лазерного пучка как функции интенсивности от продольной координа¬ты (смещения приемной апертуры вдоль оси распростра¬нения лазерного пучка), для чего необходимо большое количество измерений, что является их существенным не¬достатком.

В работе