Главная / Библиотека / Влияние угла падения на мощность отраженного луча от уголкового ретрорефлектора

Влияние угла падения на мощность отраженного луча от уголкового ретрорефлектора

Теги интерференция ретрофлектор Thorlabs
Влияние угла падения на мощность отраженного луча от уголкового ретрорефлектора

Мощность луча, выходящего из призматических ретрорефлекторов, может колебаться вокруг среднего значения при изменении угла падения (УП). Это происходит из-за эффекта многолучевой интерференции, который может возникнуть тогда, когда длина когерентности источника света как минимум в два раза превышает длину оптического пути через ретрорефлектор.

Когда лицевая грань ретрорефлекстора имеет антибликовое покрытие, амплитуды колебаний для всех УП существенно уменьшаются. Полые ретрорефлекстора с металлическим покрытием создают выходные лучи, мощность которых не зависит от УП.

Путь луча

Эти уголковые ретрорефлекторы создают выходной луч, который движется в параллельном и противоположном направлении относительно падающего луча. На рисунке 1 показан путь одного луча через ретрорефлектор.

рис 1 тор

Рисунок 1. Путь луча через уголковый ретрорефлектор включает в себя отражение от каждой из трех задних поверхностей в порядке, определяемом положением падающего луча. Падающий луч, показанный выше, имеет УП 0° и смещен от вершины

УП определяется использованием базовой оси, перпендикулярной лицевой грани ретрорефлектора. Эта ось проходит через вершину и равноудалена от трех задних граней.

Отражение от лицевой грани

Как показано на рисунке 2, через призматический ретрорефлектор свет может проходить несколько раз, в зависимости от того, отражается он от границы раздела или проходит через неё между лицевой гранью и окружающей средой.
 

2

Рисунок 2. Поскольку показатели преломления стекла и воздуха отличаются, луч претерпевает отражение от лицевой грани. Отраженный свет может многократно проходить через ретрорефлектор перед выходом. В итоге когерентные перекрывающиеся лучи создают интерференционные эффекты.

Условия интерференции

Поскольку выходящее из призматического ретрорефлектора излучение состоит из лучей, которые прошли разную длину оптического пути, они будут создавать помехи в тому случае, когда:

  • УП падающего луча близок к 0°, а выходная мощность измеряется ближе к ретрорефлектору, что наиболее вероятно приводит к перекрытию лучей. На больших расстояниях отклонение луча, указанное для ретрорефлектора и УП, будет более широко разделять лучи первого и третьего прохода.
  • длина когерентности источника больше, чем разница в длине пути между первичным лучом и перекрывающимся лучом, который сделал более одного прохода через ретрорефлектор.

Сравнение уголковых ретрорефлекторов

Изменение выходной мощности с малым УП сравнивалось для четырех различных типов уголковых ретрорефлекторов: призма с полным внутренним отражением, призма с золотым покрытием, призма с просветляющим покрытием и призма с полой конструкцией. В качестве источника света использовался лазерный диод на длине волны 1064 нм с длиной когерентности несколько метров, а детектор мощности располагался в 30 см от передней грани ретрорефлекторов. Размер луча был достаточно мал, чтобы каждое отражение происходило от одной грани.

На рисунке 3 показаны нормированные измерения для призматических ретрорефлекторов c полным внутренним отражением. По мере увеличения УП центры лучей первого и третьего прохода отдалялись друг от друга. При УП, превышающим примерно ±1°, диаметры лучей 1/e2 перестают перекрываться. Это приводит к уменьшению амплитуды колебаний. Диапазон УП, в котором колебания были значительными, увеличился бы, если бы детектор располагался ближе к передней грани.

3

Рисунок 3. Зависимость выходной мощности от УП для призматического ретрорефлектора c полным внутренним отражением.

На рисунке 4 показан график с рисунка 3, а также кривые для трех других ретрорефлекторов в том же масштабе, но с вертикальным смещением для наглядности. Эти результаты показывают, что призматические ретроотражатели с просветляющим покрытием подавляют амплитуду колебаний мощности выходного луча. Выходная мощность полых ретроотражателей не колеблется, поскольку на лицевой грани нет никакого граничного материала.

4

Рисунок 4. Зависимость выходной мощность от УП в зависимости от типа уголкового ретроотражателя. Измерения, аналогичные рисунку 3, были нормированы к идентичному масштабу, а кривые были смещены по вертикали для наглядности. Амплитуда колебаний сильно подавляется при наличии просветляющего покрытия. Для полого ретрорефлектора колебаний амплитуды не наблюдалось.

 

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по поставке лабораторного и научного оборудования производства Thorlabs на территории РФ

Online заявка

Теги интерференция ретрофлектор Thorlabs
Новые статьи
Лазерная 2.5 D и 3D обработка

В данной статье речь пойдет о лазерной 2.5D и 3D обработке, функциональности поточного контроля при помощи жидких линз

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б, офис 502

г. Санкт-Петербург, Коломяжский проспект, 33 корпус 2