Ъгълът на отклонение на лазерния лъч.
Обикновено изтъква неотложната фокуса на лазерния лъч. В същото време се пренебрегва
от поглед, че малък ъгъл разминаване не е присъщо свойство на генерираното лъчение. Когато многомодовото активния елемент пространствен ъгъл, в която лъчение се разпространява, може да бъде доста голям. Лазери генерират четириъгълник кухина във всички посоки. Той се характеризира с малък ъгъл на отклонение, обикновено само един режим или множество аксиални режими. За съжаление, този ценен функция отсъства в диодни лазери, дори с един режим на активния елемент. Това е поради малките размери на активния слой.
Долната граница на ъгъла на отклонение е ъгъл на дифракция, която се причинява от вълна естеството на светлината и не зависи от източника на лъчение. Например, когато дифракция плоска вълна в дупката кръг с диаметър (Fraunhofer дифракция) първият пръстен съответства на минималното и ограничаване на снопа лъчи централни отговаря [156]
където ъгълът, образуван от радиуса на отвора на първия пръстен. За малки стойности на ъгъла на централната греда дивергенция (при полуинтензитет) е приблизително равно на (1 рад ° С) рад ° С. (22,18)
За газ лазерна тръба хелий-неонов и вътрешния диаметър на (22,18) е приблизително същата малък ъгъл на дифракция различие се характеризира с рубин лазер. Въпреки това, ако лазер газ, активното средство, което има висока степен на оптичен хомогенност, реалната ъгъла на отклонение на лъча е в близост до ъгъла на дифракция на отклонение, след рубин лазер отклонение на генерираните радиация е много по-голяма в твърди и течни лазери не е дифракционна светлина се определя от ширината на лазерния лъч, и abberation оптична среда, главно произтичащи по време на изпомпване и генериране (топлинна леща и т. т.).
В диодни лазери, обратната ситуация: основната причина за голямо отклонение на генерираните радиация е дифракция си на изхода на активния слой. За дължина на лазерната дължина на вълната на емисиите на диод основава на
Фиг. 119. радиация разпространение GaAs инжектиране лазер в единичен режим на възел равнина (а) и многомодовото активния елемент (б) [655] GaAs и m
от (22,17), които съответно. Нехомогенност на активния слой води до по-нататъшно разширение на лъча, но най-общо те са от второстепенно значение в сравнение с оглед на дифракция.
Ширина на активния слой на лазерния диод обикновено десетки или стотици микрона, обаче ъгъл на дифракция в съединителната равнина на един до два порядъка по-малко от равнината В перпендикулярна че ще бъде специфично за свързване равнина е хоризонтална и равнината В - вертикално. Експерименти показват, [655], че високо качество лазерни диоди, работещи в отклонението на един вид сноп в съединителната равнина на ред (фиг. 119а). Когато мултимодален трайното Естествено, лъча става широко и в тази плоскост. вертикален ъгъл на отклонение е 10 ° или повече (фиг. 120 а). В някои диоди емисии indicatrix равнина, наклонена от равнината към възел тип (Фиг. 120, б). Това се дължи на асиметрията на вълновода, който се образува в лазерния диод: пасивен тип област има по-нисък коефициент на абсорбция на генерирания радиация от домейн.
Теоретични и експериментални изследвания на картината близо и далеч поле радиация хетерогенен показват, че с достатъчна точност активния слой може да се моделира с плосък метален вълна изпълнен с диелектричен, а ъгловата разпространението на радиация във вертикалната равнина, като тази на gomolazerov,
вълноводни дължина на вълната определя от дифракция при отворения край на вълновода [656]. Тъй като необходимостта от намаляване на прага на тока в хетерогенен трябва да направи малка дебелина на активния слой, неизбежно води до голямо отклонение ъгъл на лазерния лъч [657-659]. Някои детайли на проблема разглежда [660].
Инжекционни лазери в размер близо до точков източник светлина. Ето защо, с оптичната система може драстично да намали ъгъла на отклонение на лазерния лъч или да го фокусира върху малък участък.
Фиг. 120. (вж. Сканиране) Symmetrical (а) и асиметричен (б) емисии indicatrix GaAs инжектиране лазер в равнина, перпендикулярна на равнината на възел
Свързани статии