Лазерный мир

Гришанов В.Н. // Журнал Интерэкспо Гео-Сибирь, Выпуск № 1 / том 5 / 2015, с: 135-140, УДК:681.785

Предлагается методика оптимизации схем измерения диаметра перетяжки и расходимости. Исходными данными являются априорные сведения о лазере и требования действующих стандартов. Продемонстрировано применение методики для оперативного выбора диаметра линзы, матричного фотоприёмника, шага и протяжённости его перемещения при измерениях, длины измерительной части установки, а также для оценки погрешностей, обусловленных погрешностями компонент оптической схемы.

OPTIMIZATION OF OPTICAL ARRANGEMENT FOR MEASURING THE SPATIAL-ENERGY PARAMETERS OF LASER RADIATION METHODS OF MODELING
Grishanov Vladimir
The technique of optimization schemes measuring waist diameter and divergence. The initial data are a priori information about the laser and the requirements of the standards. Demonstrate the application of the methodology for the selection of operational diameter of the lens, the photodetector matrix, pitch and extent of its movement when measuring-s, the length of the measuring part of the installation, as well as to assess the errors caused by errors-governmental component of the optical circuit.

Параметры и характеристики выходного излучения лазера принято делить на четыре группы: пространственнонергетические; спектральные; поляризационные и корреляционно-фазовые или параметры когерентности [1]. Параметры когерентности, поляризационные и спектральные жѐстко определяются конструкцией лазерного излучателя и его активной средой. Они мало меняются в процессе эксплуатации лазера и необходимость в их контроле возникает редко.
Пространственно-энергетические параметры деградируют быстрее прочих и поэтому нуждаются в периодическом контроле гораздо чаще. Необходимость в измерении пространственно-энергетических параметров возникает при встраивании лазера в системы, оптические элементы которых, как правило, изменяют распределение плотности мощности в поперечном сечении пучка. Превалирующим оказывается вклад пространственно-энергетических параметров и в оценки, определяющие класс опасности лазера или лазерной установки. При измерении основных пространственно-энергетических параметров лазерного излучения (ПЭПЛИ) — диаметра пучка в перетяжке и энергетической расходимости — необходимо следовать стандартам ИСО 11146 и 13694, первый из которых с 2008 г., а второй – с 2011 г. стали ГОСТами и в России [2, 3].
По ИСО 11146 [2] радиально-симметричный пучок лазерного излучения описывается тремя параметрами: местоположением перетяжки пучка z0; диаметром пучка в перетяжке d 0; углом расходимости пучка в дальней зоне .
Для радиально-несимметричных пучков количество параметров, характеризующих пучок, удваивается, т.е. должны быть измерены параметры пучка в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: z0x и z0y; d х0 и d у0; х и у.
Лишь по результатам обработки, доведѐнной до расчѐта d х0 и d у0 и оценки их отношения – эллиптичности [0; 1], и делается заключение об отнесении пучка к радиально-симметричным или несимметричным в зависимости от величины этого отношения. При > 0,87 пучок признаѐтся радиально симметричным. В противном случае в итоговом протоколе результатов указываются не три z0, d 0, , а шесть параметров z0x, z0y, d х0, d у0, х, у.

Полное содержание статьи: http://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-opticheskih-shem-izmereniya-prostranstvenno-energeticheskih-parametrov-lazernogo-izlucheniya-metodami-modelirovaniya