Поперечное распределение интенсивности в каустике аксикона
реклама
План доклада • Определение используемых терминов • Теоретический расчёт интенсивности поля лазерного излучения • Схема проведения эксперимента • Объяснение полученных результатов • Выводы Теоретический расчёт распределения интенсивности в каустике аксикона Аксикон a r Ui 2R S1 A zf Интеграл Кирхгофа-Френеля expik S0 S ik UP U dω i 2π A SS0 S0 - расстояние от источника излучения до элемента dw S - оптический ход от dw до p(x,y,z) S1 - геометрический ход H(r) – образующая аксикона z p r px, y, z z Интеграл для расчёта поля Зона дифракции Френеля U P ik 2π expikS U i ~ r dω z A ~2 r2 r r~ r cos S z ( n 1) H r 2z 2z z Формула, используемая для расчёта: πkR zR I r, z I 0 exp 2 z f r0 2z f 2 2 Источник: Пятницкий Л.Н., Коробкин В.В. и др; Препринт ИВТАН (1983 г.) J 2 k rR z 0 zf zf Теоретические зависимости распределения интенсивности в каустике аксикона πkR zR I r, z I 0 exp 2 z f r0 2z f 2 Продольное распределение интенсивности в каустике аксикона 2 J 2 k rR z 0 zf zf Поперечное распределение интенсивности в каустике аксикона Схема эксперимента He-Ne лазер, l=632 нм Аксикон Заводящие зеркала Объектив x20 Телескоп Диафрагма Каустика CCD камера Измерение параметров исходного лазерного пучка CCD Распределение лазерного пучка в фокусе линзы (f=267 см) Размер пиксела CCD камеры Теоретическая зависимость I r e 2r 2 a2 Картинка на CCD камере: Результаты эксперимента Экспериментальные параметры: Экспериментальная картинка на CCD камере Распределение интенсивности вдоль каустики аксикона He-Ne лазер, l=632 нм Параметры аксикона: Радиус: R=15 мм Коэффициент преломления: n=1,5 Угол при основании: a=20° Радиальное распределение интенсивности в каустике аксикона Параметры неидеальности аксикона Оценка неидеальности: @3мкм 1 I оси @ I идеальное 3 Радиус с учётом неидеальности: R R0 sin 2 Средний радиус Амплитуда биения Авторы исследования: В. А. Данилов, Л. Я. Марголин и др. (2000 г.) Неидеальность аксикона (биения радиуса) 0 315 45 270 90 14996 225 R R0 sin 2 14998 15000 15002 135 180 15004 Выводы • Теоретически и экспериментально исследована фокусировка лазерного излучения аксиконной линзой • Экспериментально измерено радиальное распределение интенсивности в каустике аксикона и зависимость максимума интенсивности вдоль каустики • Оценены параметры неидеальности аксикона (девиация радиуса и интенсивность центрального максимума) • Необходимо дальнейшее усовершенствование предложенной модели для достижения лучших результатов Изображение каустики некачественного аксикона
