ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
9
наименьшее значение. От параметров
2
М
и
K
также зависит продольная
длина области сконцентрированного излучения — глубина фокусиров-
ки
l
0
.
Глубина оценивается как удвоенное расстояние от плоскости пе-
ретяжки, на которой площадь сечения пучка лазерного излучения уве-
личивается в 2 раза и, соответственно, во столько же раз падает интен-
сивность
2 2
0
2
4( 2 1)
.
F M
l
D
λ
π
−
≅
(5)
Для пучков лазерного излучения относительно низкого качества
(
М
2
≥ 10) в приближении геометрической оптики вместо формул (4)
и (5) запишем
(
)
0
0 0
2
2
,
F
F
r
W
BPP
D
D
θ
≅
=
(6)
2
2
0
0 0
2
2
8( 2 1) (
) 8( 2 1)
.
F
F
l
W
BPP
D
D
θ
≅ −
= −
(7)
Параметр
0 0
BPP W
θ
=
постоянен в любой плоскости, поэтому
0 0
,
2
D W
θ
θ
=
где
θ
—
угол расходимости пучка лазерного излучения, падающего
на линзу.
Следует отметить, что формулы (4) и (5) частично учитывают
дифракцию излучения в зоне фокусировки, а (6) и (7) получены в
приближении геометрической оптики. В связи с этим рассмотрим
случай гауссова пучка
2
(
1),
М
=
для которого имеют место более точ-
ные формулы
0
2 ,
F
r
D
λ
π
=
(8)
2
0
2
8 ,
F
l
D
λ
π
=
(9)
где радиус
r
0
относится к распределению интенсивности гауссова
пучка в плоскости перетяжки
2 2
0
0
exp( / ),
J J
r r
=
−
а диаметр
D
—
к
гауссову пучку в плоскости линзы
2 2
0
л
exp( 4 / )
J J
r D
=
−
.
Таким об-
разом, каждый из параметров качества излучения
2
,
M
K
и
ВРР
опре-
деляет важные для процессов воздействия на материалы характери-
стики сфокусированного пучка излучения. Указанные параметры,
кроме параметра
2
M
при
2
M
≈ 1, не дают информации о форме рас-