ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
7
лазерной оптики и оптических технологий. Большую роль также играют
конструктивные решения, касающиеся стабилизации с высокой точно-
стью пространственного положения оптических элементов и их формы,
прежде всего линз, при нагреве в мощных лазерах.
С увеличением мощности лазеров условия для получения высо-
кого качества излучения усложняются, так как возрастают тепловые
и лучевые нагрузки на оптические элементы и активные среды, а
также предъявляются все большие требования к системам термоста-
билизации. Поэтому качество излучения рассматривается с учетом
мощности лазерного излучения. Например, для лазеров малой мощ-
ности (до нескольких сотен ватт) получить предельно высокое каче-
ство излучения значительно легче, чем для лазеров высокой мощно-
сти (более 1 кВт).
От качества излучения непосредственно зависят параметры сфо-
кусированного пучка излучения: диаметр пучка в фокальной плоско-
сти; глубина фокусировки и распределения интенсивности в плоско-
стях поперечного сечения в самом фокусе и вблизи его в пределах
глубины фокусировки.
Количественную характеристику качества излучения дает угло-
вое распределение интенсивности излучения в дальней зоне, которое
обычно измеряется в фокальной плоскости фокусирующей линзы. По
такому распределению определяется мощность или энергия излуче-
ния, распространяющегося в заданном угле. Самую полную инфор-
мацию о технологических возможностях сфокусированного пучка
лазерного излучения можно получить с использованием набора рас-
пределений интенсивности в его поперечных сечениях в пределах
глубины фокусировки. Однако пространственные характеристики
излучения часто описываются одним параметром — углом расходи-
мости, в котором интенсивность излучения в дальней зоне уменьша-
ется в
2
1/
е
раз (е = 2,77). Применяют более общий параметр — про-
изведение апертуры лазерного излучения и его расходимости, либо
наиболее распространенные в последнее время и являющиеся уже
общепринятым стандартом качества пучка лазерного излучения па-
раметры
2
М
и
K
.
Последние два параметра связаны между собой ра-
венством
2
0 0
1
,
K
М W
λ
π
θ
= =
(1)
где
λ
—
длина волны излучения;
0
θ
—
угол расходимости пучка ла-
зерного излучения после плоскости перетяжки (его минимального
диаметра за фокусирующей линзой или зеркалом);
0
W
—
радиус пучка
излучения в плоскости перетяжки, при котором амплитуда поля сни-
жается в е = 2,77 раз. Поскольку угол
г
0
/(
)
W
θ
λ π
=
равен углу расхо-
димости гауссова пучка с полушириной
0
,
W
то параметр
2
М
—