Зачем фокусировать диод, если излучение лазера когерентно?

Тема в разделе 'Лазерные диоды', создана пользователем Antifreez, 6 май 2017.

  1. Antifreez

    Antifreez Новичок

    Собственно вопрос
     
  2. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    Зачем делать пулю круглой, если порох сухой?

    Хотя бы в Википедию загляните, как выглядит луч диода.
     
  3. Antifreez

    Antifreez Новичок

    Так заглянул. Возможно, я не правильный термин использовал, но насколько я знаю, и учил в институте, лучи выходящие из лазера имеют одинаковое направление уже по своей природе. Все фотоны которые испускауют атомы кристалла лазера при переходе электрона на более высокую орбиту идентичны. Зачем их фокусировать? Или диод - не настоящий лазер?
     
  4. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Вы про дифракцию слышали? Размеры излучающей площадки ЛД знаете?

    PS. Диод тоже настоящий лазер.
     
    suslox нравится это.
  5. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    И вообще, в природе, кроме твердотельных рубиновых лазеров водятся и другие, и если в институте о них не рассказывали, то стОит самостоятельно ознакомиться с темой, благо не засекречена. :)
     
  6. Antifreez

    Antifreez Новичок

    Чуваки, я и задал вопрос чтобы мне объяснили зачем есть необходимость фокусировать лазерный диод. Я понял шо вы все очень умные. Можете перейти от сарказма, и написать в двух словах почему рассеивается излучение диода?
     
  7. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    Молодой человек, ну как вам объяснить, что оно не рассеивается, если у вас базовых знаний нет? Если вам действительно интересно разобраться в теме, то информация умещается в одной небольших размеров статье на той же Википедии. Если вам лень даже её прочитать, то лично мне лень её содержимое сюда копировать.

    Если не знаете ничего о дифракции и рефракции, примите как факт - вот такой фронт волны у диода.

    Более того, даже у твердотельных лазеров луч не идеально параллельный. Более того, даже параллельный луч иногда нужно фокусировать. Мир сложнее Евклидовой геометрии. Жизнь - боль. :)
     
    bzdynk и avrerum нравится это.
  8. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    Пусть когерентное излучение падает на экран с маленькой прямоугольной дырочкой. (Это можно считать примерным описанием излучения ЛД?). Вопрос: почему кирпичи в воду бросаешь прямоугольные, а волна от плюха идёт круглая? Да потому что не круглая, а прямоугольная, но с сильно скруглёнными углами.
     
    ovkirillov нравится это.
  9. Vladimir LM

    Vladimir LM Пользователь

    вот тут удивился почему нет простого и понятного ответа ни от кого
    собственно дифракция и пр оно конечно где то рядом, но может о таких тонкостях и не нужно было заморачивать вопрошающего.
    простота в том, что пока излучение внутри лазера, с ним все в порядке касательно когерентности (конечно в меру качества самого лазера) и пространственной и волновой.
    а вот как только излучению надо выйти наружу - тут то и препятствия на границе лазер-окружающая среда.
    тут и разность преломления среды лазера и воздуха влияет, дефекты, волновые явления и другие эффекты.
    так что пучок портится, и потом уж исправляем как можем.
    к счастью, портится в основном его пространственная структура, частотная когерентность сохраняется.
     
  10. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    Речь не об этом была. Автор вопроса не понял, почему у пучка есть быстрая и медленная оси, он полагал, что как у цилиндрических осцилляторов луч должен быть не только когерентным, но и параллельным (точнее, иметь малую расходимость), причём эти термины он ещё и путает.
     
  11. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    Условно можно предположить, что генерация в кристалле происходит на разной глубине (удаленности от торца) для разно-ориентированных цугов. Это можно рассмотреть и как разно-дифрагирующих, но исходящих из одной точки (дифрагирующих на одном и том же выходном срезе /условно щели/ и там же - поляризованных). Отсюда возникает и эллиптическая форма "пятна рассеивания" и несколько притянутое требование к использованию цилиндрических линз.
     
  12. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    bzdynk и suslox нравится это.
  13. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    С трудом осилил. А почему бы не использовать дифракционные бинарные фокусирующие системы с разными фокусными расстояниями по фаст и слоу? Ведь монохроматично же всё. Не! не бинарные, а многоградационные. А то эффективность маловата будет.
     
    Last edited: 21 сен 2017
  14. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    Насколько я помню, у бинарных КПД низкий, при заметной мощности лазер сожжёт маску нафиг. От стекла хоть теплоотвод можно нормальный сделать и масса заметная. Про многоградационные не слышал, где почитать?
     
  15. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    Так я имел ввиду в широком пучке корректировать, там же и фокусировать, а можно потом (при необходимости ) пучок сжимать обычной оптикой. Не бинарным, а многоградационным - это как линза Френеля не в зональном, а классическом её понимании. (Как на маяке) С плавными ступенями. (хотя, конечно, в квантовано-ступенчатом исполнении, но в пределах лямбда по фазе = лямбда пополам при отражении (ступеней на 5-6... 10). То есть для коррекции нужно, допустим, дифракционное зеркало в форме (внеосевого куска - чтоб вбок) эллиптического параболоида (с фокусировкой - эллипсоида). Поищи А.В. Гончарский
     
    Last edited: 2 окт 2017
  16. ovkirillov

    ovkirillov Пользователь

    Ну так-то да. Но - везде tradeoffs, примитивную линзу-то можно прямо по оси излучателя впиндюрить, без заметного изменения габаритов. Более того, можно купить диоды с уже скорректированным лучом, там всё в один корпус собрано и расходимость в пределах минуты. Но цена кусается.
     
  17. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    А вот такую отражалку из серебрённой 1-2-(5-10) мм никелевой выращенной реплики и охлаждать удобно хоть под 100 кВт. И выращивать - тиражно.
     

Поделиться этой страницей