в дзеркал СО2-лазера представлені в таблиці 2.
Втрати, пов'язані з неповним відображенням глухого:
? 1=ln (1 /? 1). (47)
Втрати, пов'язані з недосконалістю поверхні напівпрозорого дзеркала:
? з? 0,005. (48)
Таблиця 2 - Матеріал інтерференційних покриттів дзеркал CO2-лазерів
МатериалNa3AlF6MgF2BF2ThF4KBrCsJКоэффициент преломления1,351,381,401,501,521,74МатериалAgClThO2ZnSZnSeCdTeGeTeКоэффициент преломленія1, 982,002,302,502,674,34,9
Сумарні втрати в активному елементі:
? =2? р?. (49)
Знайдені значення втрат і значення коефіцієнта пропускання вихідного дзеркала дозволяють розрахувати вихідну потужність спроектованого лазера.
Величина середньої площі генерується моди Sср волноводного режиму Sср =? d2 / 4. Заключним етапом є розрахунок вихідного дзеркала. Підбором матеріалу підкладки, матеріалу інтерференційних покриттів і кількості шарів домагаються максимально можливого відповідності між оптимальним значенням коефіцієнта пропускання. Якщо за результатами розрахунку вихідна потужність виявиться менше заданої, або сильно завищеною (більш ніж на 5%), розрахунок геометрії лазера слід повторити, ввівши необхідні поправки в систему величин, вибір яких оцінюється певним діапазоном можливих значень.
4.1 Багатошарові діелектричні покриття
Поверхні дзеркал, використовуваних як високоотражающіх лазерних дзеркал або розщеплювачів пучків, зазвичай виготовляють методом осадження, або напилення, багатошарових діелектричних покриттів на плоску або викривлену оптичну поверхню матеріалу підкладки, наприклад, скла. Той же метод може бути використаний для зменшення коефіцієнта відображення поверхонь оптичних елементів або для виготовлення таких оптичних елементів, як інтерференційні фільтри або поляризатори. Покриття зазвичай наносять у вакуумній камері шляхом випаровування певних діелектричних матеріалів, які потім конденсуються на підкладці у вигляді тонкої плівки. Широке використання багатошарових діелектричних покриттів для лазерних оптичних елементів пов'язано з тим, що шари цих покриттів виготовляються з прозорих матеріалів і тому можуть витримувати високу інтенсивність лазерного випромінювання. Цим вони відрізняються від тонких металевих плівок. Дійсно, метали і металеві плівки мають сильне поглинання (5-10%) в діапазоні від ближньої ІЧ до ультрафіолетової областей спектра і не часто використовуються як матеріали для лазерних дзеркал. Однак слід зазначити, що втрати на поглинання в цих матеріалах стають набагато нижче в діапазоні від середньої до далекої ІЧ області, наприклад, на довжині хвилі 10,6 мкм СO2 лазера. Тому для цього спектрального діапазону часто застосовують високоотражающіе мідні дзеркала з покриттям із золота або просто поліровані мідні дзеркала.
Розглянемо оптичну підкладку, наприклад скляну, покриту декількома шарами, що мають поперемінно високий пH і низький пL показники заломлення в порівнянні з показником заломлення підкладки, ns. Якщо товщини шарів lн і lL такі, що nHlH=nLlL =? 0/4, де? 0 - певна довжина хвилі, то для падаючого випромінювання з довжиною хвилі? =? 0 напруженості електричного поля хвиль, відбитих на всіх ...
