Kako procijeniti kvalitetu laserske zrake? (2. dio)

Kvaliteta snopaje jedan od ključnih parametara karakteristika laserske zrake. Ljudi obično koriste riječi "visoka usmjerenost, visoka svjetlina, visoka koherencija" kako bi saželi karakteristike laserske zrake, a širina linije lasera određuje vremensku koherenciju lasera do određene mjere, snaga lasera je u pozitivnoj korelaciji sa svjetlinom lasera , a kvaliteta laserske zrake usko je povezana s usmjerenošću lasera.

Stoga kvaliteta laserske zrake ima važan utjecaj na primjenu laserske komunikacije, daljinski prijenos energije, proizvodnju lasera i druga polja.

3. StrehlRate

Strellerov omjer definiran je kao omjer vršnog intenziteta svjetlosti dalekog polja na stvarnoj osi snopa i vršnog intenziteta svjetla na idealnoj osi snopa s istom snagom i jednoličnom fazom. Njegov izraz je:

SR≈exp (-(2πδΥ λ)2) (5)

Gdje je, Δ- valna aberacija laserske zrake, λ- valna duljina lasera. Strellerov faktor omjera odražava vršni intenzitet svjetlosti na osi dalekog polja, koji ovisi o pogrešci valne fronte i može odražavati utjecaj izobličenja valne fronte na kvalitetu zrake.

Često se koristi u atmosferskoj optici, uglavnom se koristi za procjenu performansi adaptivnih optičkih sustava za poboljšanje kvalitete zrake.

Streelby SR igra važnu ulogu u procjeni adaptivnog učinka optičke korekcije visokoenergetskih laserskih oružanih sustava. Visokoenergetski laserski oružani sustav uglavnom se sastoji od dva podsustava: visokoenergetskog lasera i uređaja za usmjeravanje snopa.

Kada sustav visokoenergetskog laserskog oružja ima prilagodljivu optičku korekciju, samo kvaliteta snopa izlaznog snopa iz lasera, kvaliteta snopa izlaznog snopa usmjerivača snopa i kvaliteta snopa visokoenergetskog lasera prema ciljane površine nisu dovoljne da odražavaju poboljšanje kvalitete snopa adaptivnog sustava u prijenosu energije u prostor visokoenergetskog lasera, te treba ocijeniti kvalitetu snopa prije i poslije adaptivne korekcije.

SR se koristi za odraz kvalitete zrake iz faznog kuta, što može bolje odraziti performanse adaptivnog sustava za ispravljanje izobličenja valne fronte. Kroz mjerenje i usporedbu SR u uvjetima otvorene i zatvorene petlje adaptivnog optičkog sustava, radna izvedba adaptivnog optičkog sustava može se analizirati i definirati:

n=SRS 'n (6)

Gornja formula može odražavati učinak korekcije izobličenja valne fronte pomoću prilagodljivog optičkog sustava. U uvjetima rada zatvorene petlje, adaptivni optički sustav također ima problem podrhtavanja, što će ozbiljno utjecati na kvalitetu snopa.

Na temelju analize glavnih čimbenika koji utječu na kvalitetu snopa, metoda kompenzacije nulte povratne sprege i kompenzacije izobličenja valne fronte od velikog je praktičnog značaja za kontrolu kvalitete snopa. Međutim, Strehlov omjer samo odražava vršni intenzitet svjetlosti na optičkoj osi dalekog polja i ne može dati distribuciju intenziteta svjetlosti koja se odnosi na primjenu energije.

Osim toga, može samo grubo odražavati kvalitetu zrake i ne može pružiti vrlo koristan vodič u dizajnu optičkog sustava.

4. M-faktor

M2 faktor kvalitete laserske zrake priznat je od strane međunarodne optičke zajednice i preporučen od strane Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO). Faktor M2 nadilazi ograničenja uobičajenih metoda procjene kvalitete snopa i od velike je važnosti koristiti faktor M2 kao standard procjene za kontrolu kvalitete i pomoćni dizajn laserskih sustava.

Metoda procjene faktora M2 često se koristi za lasersku zraku s kontinuiranom raspodjelom intenziteta u presjeku zrake koju generiraju laseri male snage. Budući da se drugi moment grede koristi za definiranje širine grede, mjerni instrument mora biti visok.

U formuli svjetline, promjer struka laserske zrake koristi se za predstavljanje područja osvjetljenja izvora svjetlosti ΔS{{0}}λd2o, kut divergencije dalekog polja laserske zrake koristi se za predstavljanje čvrstog kuta svjetlosti izvor ΔΨ=14πθ2f, a produkt d0θf izražen je faktorom M2, tada se formula svjetline laserske zrake može izraziti: B= pδs ·ΔΨ=P(M2)2· λ2(21) Karakteristike laserske zrake mogu se izraziti pomoću nekoliko parametara, kao što su snaga, valna duljina i kvaliteta zrake. Faktor M2 kvalitete zrake bitan je parametar za karakterizaciju visoke svjetline i dobre prostorne koherencije laserske zrake.

Distribucija svjetlosnog polja u prostornoj i frekvencijskoj domeni koristi se za predstavljanje M2 faktora kvalitete snopa, odnosno M2= 4πσs-σSv, može se znati da M2 faktor može odražavati karakteristike intenziteta distribucija i fazna distribucija svjetlosnog polja]. U usporedbi s drugim metodama procjene, faktor M2 može bolje odražavati bit kvalitete snopa, ima jaku univerzalnost i integralno odražava prostornu distribuciju intenziteta svjetlosti.

Faktor M2 nije prikladan za procjenu kvalitete zrake visokoenergetskog lasera. Rezonantna šupljina visokoenergetskog lasera općenito je nestabilna, a izlazna laserska zraka je nepravilna, tako da neće biti "optičkog struka". Štoviše, za visokoenergetsku lasersku zraku s diskretnom raspodjelom energije, radijus točke izračunat definicijom drugog momenta daleko je od stvarnog. Rezultirajuća pogreška faktora M2 je velika.

Faktor M2 zahtijeva da distribucija intenziteta poprečnog presjeka grede ne može imati strmi rub, na primjer, za "super-Gaussovu gredu" faktor M2 nije primjenjiv.

Definicija i mjerenje kvalitete laserske zrake razvijaju se s generacijom i razvojem lasera. Trenutačno definicija i mjerenje kvalitete laserske zrake nisu u potpunosti postigli konsenzus te su u fazi "istraživanja i upotrebe". Međutim, s probojem laserske znanosti i napretkom tehnologije, definicija i mjerenje kvalitete zrake još uvijek se suočavaju s mnogim novim problemima i izazovima.

Kontakt podaci:

Ako imate bilo kakvih ideja, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje su naši kupci i kakvi su naši zahtjevi, slijedit ćemo naš cilj da svojim kupcima pružimo visoku kvalitetu, niske cijene i najbolju uslugu.