Оптического резонатора

Усилитель алектроннооптический — разновидность электронно-оптического преобразователя изображения, в котором не изменяется спектральный состав изображения, но за счет большой энергии электронов, падающих на люминофор экрана, создается изображение большей яркости, чем изображение, проектируемое на фотокатод.

ВТОРИЧНОЕ СЫРЬЁ - материалы и изделия, к-рые после целенаправл. полного использования (износа) могут повторно применяться в произ-ве как исходное сырьё. B.C. являются металлич. лом, отходы произ-ва, отработавшие смазочные масла, бракованные детали, макулатура и др. ВТОРИЧНО-ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, электронный умножитель,- электронное устройство для усиления (умножения) потока электронов на основе вторичной электронной эмиссии. В.-э.у. либо входит в состав электровакуумных приборов (фотоэлектронного умножителя, электронно-оптического преобразователя, суперортикона и др.), либо представляет собой самостоят, элек-ровакуумный прибор для регистрации УФ излучения или частиц малых энергий (напр., электронов с энергией до 10-20 кэВ). Различают В.-э.у. с дискретными умножит, системами, состоящие из отд. динодов, и с распределёнными (непрерывными) ди-нодными системами (см. Каналовый электронный умножитель). Для изготовления дискретных динодов В.-э.у. используют, напр., сурьмяно-щелоч-ные соединения (их наносят в виде слоев на металлич. подложку); на 10-14 таких динодах достигнуто усиление 105-10 . В.-э.у. как приёмники излучения и частиц применяются в установках естеств. вакуума (при космич. исследованиях) и высоковакуумных измерит, устройствах (сканирующих электронных микроскопах, масс-спектрометрах и др.). ВТОРИЧНО-ЭМИССИОННЫЙ КАТОД -холодный катод, действие к-рого основано на явлении вторичной электронной эмиссии. Применяется в электронных и фотоэлектронных умножителях, магнетронного типа приборах и др. Наиболее распростране-

ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ — электронно-оптич. устройства для наблюдения в тёмное время суток, осн. на использовании ИК излучения. Состоят из электронно-оптического преобразователя ООП) для преобразования ИК изображения в видимое и усиления яркости последнего, оптических приспособлений (объектива для проецирования ИК изображения на фотокатод ЭОП, окуляра для рассматривания видимого изображения), высоковольтного источника питания. П. н. в. применяют для обнаружения ИК излучения, наблюдения за ИК сигнальными огнями, вождения автомобилей и танков в ночное время, при стрельбе и т. д.

Радиационная интроскопия — метод радиационного неразрушающего контроля, основанный на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в световое изображение на выходном экране ра-диационно-оптического преобразователя, причем анализ полученного изображения проводится в процессе контроля.

Радиоскопический метод (метод радиационной интроскопии) неразрушающего контроля основан на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в световое изображение на выходном экране ра-диационно-оптического преобразователя, причем дефектоскопический анализ полученного изображения проводится в процессе контроля.

териалов и объектов и отображающие ее на выходном экране радиационно-оптического преобразователя в виде светотеневых картин.

Коэффициент усиления яркости ра-диационно-оптического преобразователя определяется отношением значения яркости выходного экрана радиаци-онно-оптического преобразователя к значению яркости эталонного флюоресцентного экрана при одинаковых заданных условиях радиационного облучения входной плоскости преобразователя и флюоресцентного экрана. Современные радиационные электронно-оптические преобразователи с масштабом преобразования 1 : 10 и коэффициентом радиационно-оптиче-ского преобразования около 4,Ю8 (кд/м2)/(А/кг) обладают коэффициентом усиления яркости около 10*.

Динамический диапазон радиацией-но-оптического преобразователя изображения — наибольшее отношение плотностей потока энергии ионизирующего излучения на двух полях исходного изображения, при котором на выходном изображении каждого из этих полей одновременно визуально обнаруживаются объекты заданного .размера, причем контраст исходного изображения указанных объектив имеет одинаково* заданное значение для каждого из полей.

.Яркость тем но во го фона радиацией-но-оптического преобразователя — это среднее значение яркости выходного изображения при отсутствии облучения входной плоскости преобразователя в заданном режиме преобразования.

Зонные характеристики качества преобразователя — коэффициент радиа-ционно-оптического преобразования, предел разрешения и другие почти всегда различны для различных участков его рабочего поля. Так, изменение яркости выходного экрана радиационного электронно-оптического преобразователя от центра к краю вызвано главным образом подушкообразной дисторсией. Существующие радиационные электронно-оптические преобразователи по полю экрана, равному 0,9 диаметра, имеют изменение яркости около 10 % для входного экрана размером 16 см, 20 % — для экрана 22 см и 30 % — для экрана 32 см.

Временное разрешение — реакция радиационно-оптического преобразователя на изменение радиационного изображения во времени. Зависит от скорости протекания физических процессов в его элементах, в частности, от соответствующих реакций его входного и выходного экранов. Реакция преобразователя на изменение радиационного изображения может характеризоваться:

изменения во времени по определённому закону одной или неск. хар-к оптич. излучения - амплитуды, частоты, фазы, поляризации монохро-матич. световых волн (см. Модуляция). Наибольшее распространение получили М.с., осуществляющие управление когерентным оптич. излучением за счёт изменения параметров оптического резонатора лазера (т.н. внутр. М.с.), и М.с., работающие на основе разл. физ. эффектов (элект-рооптич., акустооптич., магнитооп-тич., фотоупругости, поглощения света и др.). М.с. применяют гл. обр. в системах оптич. обработки информации, оптич. связи, видеозаписи, ТВ.

ОКГ состоят из активной среды (твердой, газообразной, жидкой), оптического резонатора и устройства накачки (оптической, электрической и др.), стимулирующего генерацию когерентного индуцированного излучения.

где п — целое число; К — длина волны. При выполнении этого условия волны, испытавшие многократные отражения от зеркал, оказываются в фазе друг с другом и их амплитуды складываются. Испускаются волны одной или нескольких частот, длины которых удовлетворяют условию резонанса (12.31) и попадают в полосу Av. Ширина полосы частот каждой такой волны определяется добротностью оптического резонатора и может быть весьма малой (менее 100 Гц). Стабильность частоты определяется стабильностью размера резонатора L.

В противоположность этому лазерное излучение обладает высокой степенью когерентности, обусловленной двумя основными факторами: природой индуцированного испускания и наличием оптического резонатора.

пикающего при излучательной рекомбинации электронно-дырочных пар. Наиболее широкое практическое применение получили инжекционные лазеры на арсениде галлия, в которых инверсная населенность достигается инжекцией неосновных носителей через р — n-переход в вырожденные области полупроводника. Применяются также InAs, InP, InSb и ряд твердых растворов. На рис. 12.20, о показан равновесный р — n-переход между двумя вырожденными областями полупроводника. Уровень Ферми в р-области (fip) располагается ниже вершины валентной зоны Ev, а в n-сбласти (цп)—выше дна зоны проводимости Ес. Такое расположение уровней Ферми свидетельствует о том, что состояния вблизи вершины валентной зоны р-области с вероятностью, близкой к 1, свободны (заполнены дырками), а состояния вблизи дна зоны проводимости «-области с той же степенью вероятности заполнены электронами. Если к такому р— «-переходу приложить прямое смещение V, резко снижающее потенциальный барьер, то в нем появится область А с инверсионным заполнением зон: над практически свободными уровнями валентной зоны располагаются полностью заполненные уровни зоны проводимости (рис. 12.20, 6). В этих условиях спонтанно возникшие кванты вследствие рекомбинации электронно-дырочных пар будут вызывать стимулированное испускание излучения. Этот принцип и положен в основу работы полупроводниковых лазеров, схема устройства которых показана на рис. 12.21. Кристалл с р — «-переходом имеет форму параллелепипеда или неправильной пирамиды: две противоположные грани делаются строго параллельными друг другу и перпендикулярными плоскости р — «-перехода; они выполняют роль оптического резонатора, заставляющего стимулированное излучение, возникшее в плоскости перехода, проходить через него многократно. Две другие грани могут быть направлены под углом к основанию и оставляются грубо обработанными, вследствие чего не могут выполнять роль оптического резонатора. Когерентное излучение выводится через одну из граней оптического резонатора.

Блок ОКГ объединяет обычно все оптические элементы лазера: рабочее тело (активный элемент), отражатель, лампы накачки, зеркала резонатора. Рабочее тело вместе с одной или несколькими лампами накачки устанавливается в отражателе, отражательная поверхность которого имеет форму цилиндра или эллипсоида. В качестве ламп накачки применяются ксеноновые, криптоновые импульсные или дуговые лампы. Активный стержень помещается внутри оптического резонатора, представляющего собой, например, два плоских или сферических зеркала либо набор плоскопараллельных пластин.

Добротность оптического резонатора, если пренебречь поглощением среды, заполняющей резонатор, определяется формулой

Еще одна причина, приводящая к наклону канала, связана с режимом работы лазера и определяется распределением интенсивности по сечению луча. Если по сечению более интенсивной является периферийная часть, то за фокальной плоскостью объектива эта часть луча под некоторым углом к геометрической оси будет производить более активное воздействие и скорость образования канала в этом направлении будет больше, в результате чего образуется канал под некоторым наклоном к поверхности. Данный дефект может быть устранен подстройкой оптического резонатора лазера, более равномерным освещением активного вещества, его заменой и т. д.

/ — газоразрядная лазерная трубка; 2 — диафрагма; 3, 10 — зеркала оптического резонатора; 4 — источник питания лазера; 5 — частотомер; в — усилитель; 7 — фотодетсктор; 8 — источник питания фотоприемного устройства; 9 — оптическая система

/ — газоразрядная лазерная трубка; 2 — диафрагма; 3, 18 — зеркала оптического резонатора; 4, 12 — подвижная и неподвижная опоры; 5,11 — опорные блоки; 6 — пружина; 7 — паз; 8 — основание; 9 — источник питания лазера; 10 ~ измеряемая деталь; 13 — частотомер; 14 — усилитель; 15 — фотоприемное устройство; 16 — источник питания фотоприемного устройства; 17 — оптическая система

Ширина спектра собственных колебаний пустого (т. е. без активной среды) оптического резонатора составит при этом