Термооптические искажения кристаллической решетки
,
возникающие
под действием нагрева источником накачки лазера
,
уменьшить слож
-
нее
,
поскольку их источник принципиально не может быть устранен
(
можно лишь уменьшить его влияние
).
Возникающие термооптические искажения определяются суммар
-
ным эффектом нескольких физических процессов
,
протекающих в ак
-
тивном элементе
:
нагрева элемента за счет поглощения излучения ис
-
точника накачки
(
включая тепловое излучение
),
охлаждения элемента
за счет контактной передачи теплоты в окружающую среду и за счет
излучения через внешнюю поверхность элемента
.
Температурное по
-
ле внутри активного элемента устанавливается как результат баланса
этих двух процессов и зависит от теплопроводности и теплоемкости
материалов элемента и хладагента
,
окружающего элемент
.
Неоднородность температуры по сечению приводит к появлению в
кристалле так называемой тепловой линзы
—
возникающей при нагре
-
ве кристалла оптической неоднородности
,
которая по своему действию
на световой пучок аналогична обычной линзе
,
применяемой в оптике
.
Лазерный кристалл с тепловой линзой представляет собой протяжен
-
ную линзоподобную среду
,
которая приближенно может быть описана
математическим аппаратом квадратичной среды
.
Параллельный световой пучок
,
проходя линзоподобный кристалл
,
фокусируется в некоторой точке
O
на продолжении оптической оси
,
называемой фокусом
(
рис
. 1).
На фокусном расстоянии
f
внутри кри
-
сталла находится главная плоскость
H
2
,
характеризующая линзоподоб
-
ную среду
.
Световой пучок
,
проходящий через кристалл
,
описывается
с помощью оптических характеристик
:
фокусного расстояния
f
и по
-
ложения главных оптических плоскостей
H
1
,
H
2
.
Эти характеристики
определяются тепловой добавкой к показателю преломления следую
-
Рис
. 1.
Эффект тепловой линзы в кристалле
:
а
—
фокусировка светового пучка
;
б
—
радиальное распределение показателя пре
-
ломления
4 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
2
