Поясняю. Лазер светит, излучение поглощается целью, цель нагревается. Энергия излучения превращается в тепловую энергию материала цели, повышается ее температура. Для разрушения цели нужно хотя бы расплавить ее часть, т.е нагреть ее до температуры плавления и превратить материал в жидкое состояние. (Другие эффекты: испарить материал, разрезать, добиться пробоя материала требуют более высоких температур и мощности.) Конечно, можно греть маломощным лазером долго, но в этом случае из-за теплопроводности материала температура облучаемого участка будет меньше, нагретое пятно будет расширяться и до плавления дело не дойдет. Поэтому используют короткие, но мощные вспышки света. Лазер может генерировать отдельные импульсы, но для обсуждаемых целей эффективнее использовать последовательность импульсов, которые идут друг за другом. Мощность, приводимая в публикации – это усредненная за 1 сек. Т.е. мощность импульса еще выше. 10 вт хватит, если вы сфокусируете излучение линзой в пятно порядка 1 мм. (Извините, точно подсчитать просто нет времени). Для этого нужно взять линзу с фокусным расстоянием 5- 20 см. Сфокусированное пятно получится на расстоянии от лазера примерно в 4 раза большем, чем фокусное. Это означает, что рассматриваемые воздействия легко реализовать на малых расстояниях. Этот подход реализован в различных лазерных установка по маркировке, резке кремниевых пластин, крое норковых и других шкурок, перфорации бумаги и т.д. При фокусировке на больших расстояниях используется система из двух компонентов (линз либо зеркал), близкая к расфокусированному телескопу. Ближний к лазеру короткофокусный компонент – рассеивающий, а дальний диннофокусный (в мощных установках – зеркала, поскольку материал линз разрушается мощным излучением). Но за дальность фокусировки надо платить: чем дальше от установки вы хотите сфокусировать излучение, тем большее пятно получится даже в отсутствие атмосферы.
Пучок излучения, выходящий из лазера не параллельный, а всегда расходящийся. Он формируется в резонаторе лазера в результате дифракции. Это означает, что даже идеальной оптической системой он не может быть сфокусирован в точку, всегда будет пятно. Интенсивность лазерного пучка зависит от направления и распределена по сложному закону в диапазоне от 0 до 90 градусов углов между направлением и осью лазера. Реальная система всегда имеет конечный диаметр, т.е. она всегда срезает часть пучка, значит, наблюдается дифракция на оправах оптических компонентов, которая дополнительно увеличивает пятно. Атмосфера состоит из участков с различной плотностью, отличающихся показателем преломления, т.е. рассеивает свет, конечно не так сильно как матовое стекло. Пятно размывается еще сильнее, дергается. Лазерное излучение обладает пространственной когерентностью, поэтому при прохождении его через рассеивающую среду в размытом пятне появляются мелкие пятнышки, а пятно мерцает (как звезды, излучение звезд также пространственно когерентно). Пятнышки можете увидеть с помощью даже маломощной красной указки, дифракцию на объективе тоже.
no subject
Лазер светит, излучение поглощается целью, цель нагревается. Энергия излучения превращается в тепловую энергию материала цели, повышается ее температура. Для разрушения цели нужно хотя бы расплавить ее часть, т.е нагреть ее до температуры плавления и превратить материал в жидкое состояние. (Другие эффекты: испарить материал, разрезать, добиться пробоя материала требуют более высоких температур и мощности.) Конечно, можно греть маломощным лазером долго, но в этом случае из-за теплопроводности материала температура облучаемого участка будет меньше, нагретое пятно будет расширяться и до плавления дело не дойдет. Поэтому используют короткие, но мощные вспышки света. Лазер может генерировать отдельные импульсы, но для обсуждаемых целей эффективнее использовать последовательность импульсов, которые идут друг за другом. Мощность, приводимая в публикации – это усредненная за 1 сек. Т.е. мощность импульса еще выше.
10 вт хватит, если вы сфокусируете излучение линзой в пятно порядка 1 мм. (Извините, точно подсчитать просто нет времени). Для этого нужно взять линзу с фокусным расстоянием 5- 20 см. Сфокусированное пятно получится на расстоянии от лазера примерно в 4 раза большем, чем фокусное. Это означает, что рассматриваемые воздействия легко реализовать на малых расстояниях. Этот подход реализован в различных лазерных установка по маркировке, резке кремниевых пластин, крое норковых и других шкурок, перфорации бумаги и т.д.
При фокусировке на больших расстояниях используется система из двух компонентов (линз либо зеркал), близкая к расфокусированному телескопу. Ближний к лазеру короткофокусный компонент – рассеивающий, а дальний диннофокусный (в мощных установках – зеркала, поскольку материал линз разрушается мощным излучением). Но за дальность фокусировки надо платить: чем дальше от установки вы хотите сфокусировать излучение, тем большее пятно получится даже в отсутствие атмосферы.
Пучок излучения, выходящий из лазера не параллельный, а всегда расходящийся. Он формируется в резонаторе лазера в результате дифракции. Это означает, что даже идеальной оптической системой он не может быть сфокусирован в точку, всегда будет пятно. Интенсивность лазерного пучка зависит от направления и распределена по сложному закону в диапазоне от 0 до 90 градусов углов между направлением и осью лазера. Реальная система всегда имеет конечный диаметр, т.е. она всегда срезает часть пучка, значит, наблюдается дифракция на оправах оптических компонентов, которая дополнительно увеличивает пятно.
Атмосфера состоит из участков с различной плотностью, отличающихся показателем преломления, т.е. рассеивает свет, конечно не так сильно как матовое стекло. Пятно размывается еще сильнее, дергается. Лазерное излучение обладает пространственной когерентностью, поэтому при прохождении его через рассеивающую среду в размытом пятне появляются мелкие пятнышки, а пятно мерцает (как звезды, излучение звезд также пространственно когерентно).
Пятнышки можете увидеть с помощью даже маломощной красной указки, дифракцию на объективе тоже.