Рис. 4. К расчету параметров
последующего тонкого опти-
ческого компонента
распространяющегося в атмосфере на
расстояние
L
= 5
м. Радиус поперечно-
го сечения на выходе лазера
r
0
= 22
,
5
мм.
Исследуем зависимость
r
вых
от мощности
излучения в пучке
W
. Связь
W
с интен-
сивностью
I
0
нетрудно установить из вы-
ражения (7):
W
=
I
0
πα
2
2
.
Расчеты были проведены для значе-
ний
α
= 0
,
2
;
0
,
1
и
0
,
01
км
−
1
, соответ-
ствующих коэффициентам поглощения в
атмосфере на длинах волн генерации СО-
лазера [7]. Температурный градиент по-
казателя преломления
dn/dT
= 10
−
6
K
−
1
, коэффициент теплопро-
водности воздуха
χ
= 257
∙
10
−
4
Вт/(м
∙
K), длина волны излучения
λ
РЛ
= 5
мкм [5]. Результаты расчета приведены на рис. 5 и 6.
Результаты расчетов зависимости
r
вых
от мощности
W
пучка излу-
чения приведены в табл. 1. Как следует из таблицы, для выбранного
диапазона значений
W
нелинейная рефракция в атмосфере оказывает
значительное влияние на диаметр пучка излучения СО-лазера. При
снижении значения
α
на два порядка, что соответствует значениям
коэффициента поглощения азота, влияние нелинейной рефракции не-
значительно (рис. 7).
На рис. 8 показаны зависимости значений интенсивности излу-
чения на оси пучка и радиуса пучка после прохождения слоя тол-
щиной
L
= 5
м от числа разбиений
k
. Видно, что при увеличе-
нии
k
значения
I
0
и
r
вых
асимптотически приближаются к значениям
Рис. 5. Результаты расчета радиуса пучка:
а
— при
α
= 0
,
1
км
−
1
и
I
0
= 63
МВт/м
2
;
б
— то же в увеличенном масштабе
10 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 2
