Шаг 10: Изготовляем Фуко тестер
Фуко тестер – инструмент предназначен для анализа поверхности параболических зеркал. Он имеет источник света, который светит на зеркало. Когда свет возвращается, то фокусируется в другом районе (если он пришел от края или центра зеркала).
Тестер использует этот принцип, чтобы вы визуально могли увидеть ошибки в диапазоне от 1 миллионной см. Добавив экран Ronchi к тестеру вы сэкономите время, потому что будете получать представление о поверхности без каких-либо измерений.
Для того, чтобы сделать жизнь проще, сделайте стенд для зеркала. Винт в задней части позволяет регулировать угол наклона.
Конструкция и принцип работы
Отопление дома с помощью преобразования солнечной энергии в электрическую используется, как правило, в качестве дополнительного источника тепла, а не основного. С другой стороны, если установить конструкцию большой мощности, а все приборы в доме переоборудовать под электричество, тогда можно обойтись только солнечным коллектором.
Но стоит помнить, что отопление с помощью солнечных коллекторов без дополнительных источников тепла возможно только в южных регионах. При этом панелей должно быть достаточно много. Их необходимо располагать таким образом, чтобы на них не падала тень (например, от деревьев). Размещать панели следует лицевой стороной в направлении, максимально освещаемом солнцем на протяжении всего дня.
Концентраторы солнечной энергии
Хоть сегодня существует много разновидностей таких устройств, принцип работы у всех одинаковый. Любая схема забирает солнечную энергию и передаёт её потребителю, представляя собой контур с последовательным расположением приборов. Комплектующими, производящими электроэнергию, являются солнечные батареи или коллекторы.
Коллектор состоит из трубок, которые последовательно соединены со входным и выходным отверстием. Также они могут располагаться в виде змеевика. Внутри трубок находится техническая вода или смесь воды и антифриза. Иногда они наполняются просто воздушным потоком. Циркуляция осуществляется благодаря физическим явлениям, таким как испарение, изменение агрегатного состояния, давление и плотность.
Для изготовления крышки корпуса используют материалы с высокой пропускной способностью света. Зачастую это либо оргстекло, либо закалённые виды обычного стекла. Иногда используются полимерные материалы, но изготовление коллекторов из пластика не рекомендуется. Связано это с его большим расширением от нагревания солнцем. В результате может произойти разгерметизация корпуса.
Если система будет эксплуатироваться только осенью и весной, то в качестве теплоносителя можно использовать воду. Но в зимнее время её необходимо заменить на смесь антифриза и воды
. В классических конструкциях роль теплоносителя играет воздух, который движется по каналам. Их можно сделать из обычного профлиста.
Опыт эксплуатации солнечной батареи изготовленной самостоятельно (солнечная батарея часть 3).
Если коллектор необходимо устанавливать для обогрева небольшого здания, которое не подключено к автономной системе отопления частного дома или централизованным сетям, то подойдёт простая система с одним контуром и нагревательным элементом в её начале. Схема простая, но целесообразность её установки оспаривается, так как работать она будет только солнечным летом. Однако для её функционирования не потребуются циркуляционные насосы и дополнительные нагреватели.
При двух контурах всё гораздо сложнее, но количество дней, когда станет активно вырабатываться электроэнергия, увеличивается в несколько раз. При этом коллектор будет обрабатывать только один контур. Большая часть нагрузки возлагается на одно устройство, которое работает на электроэнергии или другом виде топлива.
Самодельная печь концентратор на солнечном излучении
Для начала стоит выявить место концентрации, для этого оденьте солнцезащитные очки. Возьмите деревянную доску и плотные варежки. Направьте отражатель в сторону солнца и сфокусируйте пойманные лучи на доске, далее регулируйте расстояние пока не получите максимально эффективный, концентрированный пучок энергии, делайте это до тех пор, пока не получите его самый малый размер. Одетые вами варежки предохранят кожу рук от солнечного ожога, если вы случайно подставите руки в зону фокуса лучей. После того как вы определите точку концентрации, вам останется только зафиксировать конструкцию и закончить ее монтаж в оптимальное место. Как говорят в кругах изобретателей: «Остается только получить патент». Пользуйтесь результатами своего труда, получая неиссякаемый и бесплатный источник энергии.
Двигатель Стирлинга можно собрать, используя подручные, распространенные материалы
Существует множество вариантов изготовления концентраторов на основе солнечного излучения. Таким же образом вы сможете сами, используя подручные, распространенные материалы, собрать двигатель Стирлинга (это действительно возможно, хоть, на первый взгляд, и кажется недостижимым), а уж использовать возможности этого двигателя для самых разных целей вы сможете на протяжении длительного времени. Все ограничения зависят только от вашего терпения и наличия фантазии.
Проблема использования солнечной энергии с древних времен занимала лучшие умы человечества. Было понятно, что Солнце – это мощнейший источник даровой энергии, но как эту энергию использовать, не понимал никто. Если верить античным писателям Плутарху и Полибию, то первым человеком, практически использовавшим солнечную энергию, был Архимед, который с помощью изобретенных им неких оптических устройств сумел собрать солнечные лучи в мощный пучок и сжечь римский флот.
В сущности, устройство, изобретенное великим греком, представляло собой первый концентратор солнечного излучения, который собрал солнечные лучи в один энергетический пучок. И в фокусе этого концентратора температура могла достигать 300°С — 400°С, что вполне достаточно для того, чтобы воспламенить деревянные суда римского флота. Можно только догадываться, какое именно устройство изобрел Архимед, хотя, по современным представлениям, вариантов у него было всего два.
Уже само наименование устройства – солнечный концентратор – говорит само за себя. Этот прибор принимает солнечные лучи и собирает их в единый энергетический пучок. Самый простой концентратор всем знаком из детства. Это обычная двояковыпуклая линза, которой можно было выжигать различные фигурки, надписи, даже целые картинки, когда солнечные лучи собирались такой линзой в маленькую точку на деревянной доске, листе бумаги.
Эта линза относится к так называемым рефракторным концентраторам. Кроме выпуклых линз к этому классу концентраторов относятся также линзы Френеля, призмы. Длиннофокусные концентраторы, построенные на основе линейных линз Френеля, несмотря на свою дешевизну, практически используются очень мало, так как обладают большими размерами. Их применение оправдано там, где габариты концентратора не являются критичными.
Рефракторный солнечный концентратор
Этого недостатка лишен призменный концентратор солнечного излучения. Более того, такое устройство способно концентрировать также и часть диффузного излучения, что значительно повышает мощность светового пучка. Трехгранная призма, на основе которой построен такой концентратор, является и приемником излучения и источником энергетического пучка. При этом передняя грань призмы принимает излучение, задняя грань – отражает, а из боковой грани уже выходит излучение. В основу работы такого устройства заложен принцип полного внутреннего отражения лучей до того, как они попадут на боковую грань призмы.
В отличие от рефракторных, рефлекторные концентраторы работают по принципу сбора в энергетический пучок отраженного солнечного света. По своей конструкции они подразделяются на плоские, параболические и параболоцилиндрические концентраторы. Если говорить об эффективности каждого из этих типов, то наивысшую степень концентрации – до 10000 – дают параболические концентраторы. Но для построения систем солнечного теплоснабжения используются в основном плоские или параболоцилиндрические системы.
Параболические (рефлекторные) солнечные концентраторы
Шаг 2: Подготовка заготовки
Стеклянные заготовки часто приходят с метками на поверхности. «Круглый знак» в нижней части – оставлен печкой, а верхние отметки – появились в следствии разности температур при охлаждении стекла.
Начнём с обработки кромок стекла, чтобы ограничить риск сколов. Точильный камень является прекрасным инструментом для выполнения данной операции. Не забывайте о средствах индивидуальной защиты органов дыхания и помните о том, что стекло и камень следует смачивать водой (так как стеклянная пыль очень плохо влияет на легкие).
Нижняя часть зеркала должна быть, как можно более плоской (прежде чем начинать работать на нём). Для выравнивания поверхности воспользуемся грубым карборундом (карбид кремния # 60). Распределим порошок и воду на плоской поверхности и потрём стеклом по нём. Через несколько секунд, вы увидите серую пасту. Смойте её и добавьте влажный песок. Продолжайте, пока поверхность не будет очищена от ям и выбоин.
Способы получения оксида меди
Все практически так же, как в первом способе, вот только вместо К₂S₂О₈ необходимо использовать надсернокислотны й аммоний ((NН₄)₂S₂О₈).
50 г хлорита натрия (NaСlО₂).
100 г каустической соды (NaОН).
Температура раствора должна быть в пределах 62-65ᵒС.
NaСlО₂ не так опасен, но руками его тоже лучше не брать. Выделяет хлор.
(NН₄)₂S₂О₈ во время реакции выделяет много аммиака, поэтому нельзя проводить процедуру в закрытом помещении. Желательно пользоваться респиратором.
Казалось бы, на открытом воздухе респиратора не нужно, но добиться в таких условиях необходимой температуры невозможно даже жарким летом.
Какое разрешение поставить в кс го Как повысить свой уровень игры в CS:GO часть 2 Настройка игры и видеокарты
Внимание ! Этот туториал расчитан на игроков, которые только начали играть в дисциплину. Прежде чем читать вторую часть, рекомендуется прочитать часть 1
CS:GO является одной из самых популярных киберспортивных дисциплин. Несмотря
Надбавки к пенсии за непрерывный стаж Перерасчет пенсии за большой стаж работы С приближением пенсии многих граждан интересует зависимость будущего обеспечения от количества отработанных лет. С появлением в законодательстве изменений перестает применяться понятие общий трудовой стаж. Теперь используются так называемые индивидуальные пенсионные
Субсидии для молодой семьи в москве Условия участия в программе Молодая семья в Москве и Московской области Проекты государственной поддержки в обеспечении жильем молодых семей пользуются большой популярностью. Выделяются как региональные, так и федеральные проекты. В Москве жилищный вопрос стоит перед данными слоями населения также остро,
Заявление о переносе рассмотрения дела в суде Ходатайство о переносе судебного заседания Ищете, как составить ходатайство о переносе судебного заседания? Которое будет положительно рассмотрено судом? Мы разместили общие сведения о составлении и подаче такого рода документов
А также о возможных причинах переноса, которые будут признаны судом
Минимальная пенсия по пензенской области Общие сведения Важно! Отдельные категории граждан получают прав на сокращение возраста при выходе на пенсию. Сюда относятся педагоги и медицинские работники (стаж 25 и 35 лет), работники горнодобывающей отрасли, люди, проработавшие в условиях Крайнего Севера более 15 лет
Средние и минимальные значения
Акт ознакомления с приказом образец Акт об ознакомлении В повседневной жизни акт об ознакомлении составляется не часто. Обычно факт фиксации ознакомления с содержанием того или иного документа оформляется на самом первичном документе путем проставления подписи. Или составлением акта об отказе от подписи, получения. В ряде случаев рекомендуем
Споры по наследству юрист Споры о наследстве Наследственное право в последнее время стало актуально для огромного числа граждан. Из п. 4 ст. 35 Конституции Российской Федерации следует, что каждому лицу гарантируется возможность распорядиться принадлежащим ему имуществом по собственному желанию, т.е. завещать его, либо оставить
Поправка к закону об отпусках Закон об отпусках РФ в 2016/2017 годах 2 июня 2020 года был принят № 176-ФЗ «О внесении изменений в ст. 45 и 46 фз «О государственной гражданской службе РФ», так называемый: закон об отпусках РФ 2016/2017. В частности, была упорядочена продолжительность отпусков, предоставляемых гражданам на гражданской
Сборка телескопа
Труба должна быть открытой с одного конца и закрытой с другого, и изнутри выкрашенная самой чёрной краской, что только сможете найти. Диаметр трубы должен быть в 1,25 раза больше диаметра зеркала-рефрактора, если Вы использовали для изготовления линзу диаметром в 100 мм, возьмите трубу диаметром в 125 мм.
В донце трубы, точно по центру, закрепите зеркало-объектив. Чтобы это удобно было делать, донце лучше предусмотреть съёмное. Крепить объектив к донцу можно, к примеру, суперклеем.
Сделайте отверстие ближе к открытому концу трубы. Чтобы высчитать нужное положение для отверстия, отсчитайте от открытого конца трубы её радиус. Там и должен располагаться центр отверстия. В этом отверстии будет укреплён окуляр (перпендикулярно трубе).
Оно должно висеть на оптической оси под углом в 45 градусов. Если угол выдержан правильно, то при взгляде в окуляр Вы будете видеть изображение. Если с первого раза не получится, поэкспериментируйте с углом.
Телескоп это точный оптический прибор, поэтому при изготовлении необходимо соблюдать аккуратность. Перед этим необходимо произвести расчёты конструкции и мест установки элементов. В интернете существуют онлайн калькуляторы расчёта телескопов и грех этим не воспользоваться, но азы оптики знать тоже не помешает. Мне понравился калькулятор.
При выборе размера зеркала (диаметр 114мм) мне кажется выбрал золотую середину, с одной стороны такой размер ходовой и уже не совсем маленький, с другой стороны стоимость не такая огромная, чтобы в случае фатальной неудачи пострадать финансово. Тем более главная задача была пощупать, разобраться и научиться на ошибках. Хотя, как говорят на всех форумах, самый хороший телескоп это тот, в которой наблюдают.
И так, для своего первого, надеюсь не последнего, телескопа я выбрал сферическое главное зеркало с диаметром 114мм и алюминиевым покрытием, фокусом 900мм и диагональным зеркалом, имеющего форму овала с малой диагональю в один дюйм. При таких размерах зеркала и фокусного расстояния различия форм сферы и параболы ничтожны, поэтому можно использовать недорогое сферическое зеркало.
Зная параметры зеркала, можно делать расчёт телескопа на вышеупомянутом калькуляторе. Сразу не всё понятно, но по мере создания всё становится на свои места, главное, как всегда, не зацикливаться на теории, а совмещать её с практикой.
Под спойлером некоторые фото этого процесса.
Узел диагонального зеркала
Шаг 11: Изготавливаем параболоид
После стадии доводки у нас должно получиться полностью полированное зеркало с красивой сферической поверхностью. Тем не менее, сфера не подходит для астрономических целей. Мы должны получить параболоид.
Разница между сферой и параболоидом мала (порядка 1 микрона). Для достижения этой разницы будем использовать тестер Фуко. Так как мы знаем, как должно выглядеть отражение, мы будем делать специальную доводку оксидом церия, пока отражение на зеркале не совпадет с теоретическим.
Внешний вид шлифовки будет напоминать «W». Амплитуда должна быть 4/5 диаметра в поперечном и продольном направлении.
Существует также полный перечень различных приемов, чтобы исправить ошибки конкретной поверхности.
Солнечный концентратор Ripasso — самый эффективный способ преобразования солнечной энергии
Подробности Опубликовано: 18.05.2015 13:23
Когда дело касается вопросов генерации солнечной энергии, эффективность процесса является ключевым моментом. Новый южноафриканский «солнечный» проект в пустыне Калахари, возможно, является наиболее эффективной системой в мире на сегодняшний день. Шведская энергокомпания Ripasso, пользуясь выгодами яркого африканского солнца, намерена испытать свой солнечный концентратор, сочетающий в себе современные военные технологии и идеи инженера-священника из Шотландии 19 века. В результате технического «симбиоза» система способна конвертировать 34% солнечной энергии в электричество, отправляемого прямо в сеть. Такое КПД почти в два раза превышает эффективность традиционных солнечных батарей.
На данный момент существует единственный рабочий экземпляр Ripasso солнечного концентратора с подобными характеристиками, но его создатели надеются, что система войдет в число самых востребованных возобновляемых источников на планете. Устройство оснащено зеркальным отражателем с общей площадью 100 м2, гигантский диск вращается вслед за движением солнца и постоянно подстраивается для извлечения максимума солнечной энергии.
Независимые тестирования проекта показали, что один такой отражатель может сгенерировать 75-85 мегаватт часов «зеленой» энергии в год — достаточно, чтобы обеспечить электричеством на год десять среднестатистических домохозяйств. Для сравнения: при производстве такого-же количества электроэнергии, от сожженного угля на теплоэлектростанциях, в атмосферу будет выброшена 81 тонна CO2.
Статья по теме: Солненые панели станут более эффективными, изобретено супергидрофобное стекло
Солнечная электростанция Ripasso работает за счет зеркал, фокусирующих, как гигантские линзы, солнечный свет в маленькой точке. Энергия тепла приводит в действие Двигатель Стирлинга, запатентованный шотландским инженером Робертом Стирлингом в 1816 году. В то время он стал первой альтернативой паровому двигателю. Работа устройства основана на попеременном нагревании и охлаждении газа в замкнутом пространстве, который приводит в движение поршень, вращающий маховик. Из-за недостатка подходящих материалов в те годы двигатель массово не производился. Коммерческий выпуск изобретения стартовал лишь в 1988 году, когда шведское минобороны стало производить их для подводных лодок. Прежде чем найти применение двигателю в возобновляемой энергетике, менеджер проекта Гуннар Ларсон (Gunnar Larsson) проработал 20 лет на оборонных предприятиях Швеции.
Система проходила испытания в суровых условиях пустыни более 4 лет, а до этого были годы успешных тестов на военно-морском флоте . Создатели солнечного коллектора отмечают, что для достижения коммерческого успеха, определяющим фактором, помимо эффективности, станет невысокая стоимость технологии — она должна на равных конкурировать с фотогальватическими системами, цены на которые с каждым годом опускаются все ниже. К недостаткам нового концентратора можно отнести нецелесообразность его применения в районах, где отсутствует постоянное солнечное излучение.
Источник theguardian.com
- Назад
- Вперёд
Смотрите еще интересные материалы:
Новости партнеров:
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.
Скафандры для лечения людей, портативные пылесосы и другие полезные «космические» изобретения
Камера в вашем телефоне, изоляция в стенах и тот удобный матрас, которым вы наслаждаетесь по ночам, – за это и многое другое вы можете поблагодарить космическую отрасль. Она оказала большее влияние на нашу повседневную жизнь, чем вы думаете.
Хотя миссия таких корпораций как РОСКОСМОС и агентств, вроде НАСА , – космические путешествия, исследования и изучение, некоторые из их изобретений стали неотъемлемой частью нашего быта. Большинство из нас не попадет в космос в течение своей жизни и не узнает, каково это – покинуть Землю ради Вселенной , но отрасль в буквальном смысле может прикоснуться к нам. В этой области по-прежнему остается много вопросов, на которые нет ответов.
Несмотря на то что мы никогда не почувствуем, чем пахнет космическое пространство и не увидим нашу крошечную планету издалека своими глазами (но вы можете посмотреть на эти фотографии Земли из космических глубин), прямо в вашем доме может находиться небольшой кусочек космоса, о котором вы даже не знали.
Сейчас мы поделимся с читателями информацией о вещах, первоначально разработанных для космической отрасли, но нашедших применение в обычной жизни, как отечественне лечебные костюмы «Адели» или всем известные солнечные батареи, разработанные советскими инженерами.
Классификация по температурным показателям
Гелиосистемы классифицируются по различным критериям
Но в приборах, которые можно изготовить самостоятельно, следует обратить внимание на вид теплоносителя. Такие системы можно разделить на два типа:
- использование различных жидкостей;
- воздушные конструкции.
Первые применяются чаще всего. Они более производительные и позволяют напрямую подключить коллектор к отопительной системе. Также распространена классификация по температуре, в пределах которой может работать устройство:
Солнечная батарея своими руками Part11
Последний вид гелиосистем работает благодаря очень сложному принципу передачи солнечной энергии. Оборудованию требуется много места. Если разместить его на загородной даче, тогда оно займет преобладающую часть участка. Для производства энергии понадобится специальное оборудование, поэтому сделать такую солнечную систему самостоятельно будет практически невозможно.
Солнечные концентраторы их практическое использование и применение
В принципе, главная функция солнечных концентраторов любой конструкции – это сбор поступающего от солнца излучения и его сосредоточение в одной точке. Определить область применения данной энергии – выбор хозяина этого оборудования. Используя совершенно бесплатную и возобновляемую энергию, можно разогревать воду для хозяйственных нужд и нужд гигиены. Количество нагреваемой воды будет зависеть только от размеров тарелки и общей конструкции концентратора. Параболические концентраторы небольших размеров могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов, которая будет работать исключительно на сконцентрированной солнечной радиации.
Зимой концентраторы можно применить в качестве дополнительного источника солнечного света для фотоэлектрических солнечных батарей, тем самым повышая их выходную мощность в условиях недостатка солнечного излучения.
Параболические концентраторы могут быть использованы в качестве печи для приготовления продуктов
На самом деле применение в целях повышения эффективности кристаллических батарей – довольно неплохая идея, учитывая невысокую стоимость концентраторов. Тем более что патент на такую конструкцию вам не понадобится. Получится своеобразная система электроснабжения homemade solar.
Если в область концентрации лучей, идущих от сравнительно небольшой тарелки, поставить металлическую подставку для посуды и поместить на нее чайник, без проблем можно вскипятить воду без использования электричества. Разместив нагреватель в точке концентрации энергии, вы довольно быстро разогреете и проточную воду в достаточно больших объемах для дальнейшего использования в хозяйственных нуждах. Сможете полить огород, помыть посуду, принять душ.
Разместив в фокусе луча правильно подобранный по мощности двигатель Стирлинга, вы получите небольшую тепловую и электрическую станцию.
Двигатели Стирлинга созданы для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором
К примеру, одна компания под названием Qnergy разработала и зарегистрировала патент, запустив в серийное производство двигатели Стирлинга QB-3500, которые созданы специально для того, чтобы работать в паре с солнечным концентратором solar reflector. По своей сути такое устройство можно считать генератором электрического тока, где основную функцию выполняет двигатель Стирлинга. Отметим, что такая система также требует наличия аккумуляторных батарей для накапливания полученной энергии. Такая электростанция осуществляет выработку электрического тока мощностью 3500 Вт. Инвертор на выходе выдает стандартное напряжение в 220 вольт, частотой 50 Гц. Такой мощности электрического тока вам хватит для полного обеспечения нужд дома, в котором проживает семья из четырех человек. Эффективно применение подобных батарей и для дачного дома. Установленный на вашем участке концентратор будет иметь внешний вид спутниковой антенны, не нарушая внешнюю эстетику.
Кстати, одним из производителей был зарегистрирован патент устройства, где, применяя принцип работы двигателя Стирлинга, можно создать систему, которая в своей основе будет эксплуатировать поступательно-возвратное или вращательное движение (не требует установки аккумуляторных батарей). Как пример такой системы можно привести водяной насос для колодца или других целей.
Параболический концентратор нужно систематически поворачивать за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток
Главный недостаток, которым обладает параболический концентратор – это то, что за ним надо систематически следить, поворачивая его за лучами солнца по мере вращения земли в течение суток. Там, где концентраторы применяются на крупных тепловых станциях в промышленных масштабах, к группе батарей дополнительно монтируют специальные системы слежения за движением солнца. Такие системы поворачивают зеркала вслед за его перемещением. Тем самым гарантируется постоянный и эффективный прием поступающей солнечной радиации под самым эффективным углом. Но применение такого оборудования в частном порядке, скорее всего, будет не очень целесообразным, ввиду того, что затраты на приобретение будут значительно большими, чем стоимость стандартного рефлектора на треножном креплении.
Решение
1. Определение числа Френеля
Поскольку диаметры зеркал резонатора одинаковы, то для вычисления числа Френеля необходимо воспользоваться формулой (10) работы :
, (26)
где a
– радиус зеркал. Подставляя значение входящих в формулу (26) величин, получаем
(27)
2. Определение коэффициента потерь
Согласно условию полные потери в основном определяются потерями на пропускание зеркал, потерями из-за неточности юстировки резонатора и дифракционными потерями. Каждому виду потерь соответствует свой коэффициент потерь. Следовательно, коэффициент полных потерь будет суммой этих коэффициентов:
(28)
Для вычисления первого слагаемого в (28) можно воспользоваться формулой (4), второго — формулой (5), а третьего — формулой (6) работы. Тогда
(29)
Подставляя в (29) значения соответствующих величин, получаем (a=0,4 см)
(30)
3. Определение добротности резонатора
Известно, что добротность резонатора определяется величиной потерь излучения, распространяющегося внутри него. Поскольку требуется определить добротность для основной поперечной моды, то можно использовать для этого вычисленный выше коэффициент полных потерь (30). В этом случае, согласно работе , добротность можно записать формулой (26)
. (31)
Подставляя в (31) значения соответствующих величин, получаем
(32)
Время жизни фотона в основной поперечной моде резонатора легко определить из формулы (25) работы :
, (33)
где — центральная частота этой моды, — ее длина волны, с
— скорость света в вакууме. Из (33) следует . (34) Ширина резонансной кривой, описывающей форму спектральной линии резонатора на частоте основной поперечной моды, может быть вычислена из формулы (37) работы :
(35)
4. Определение степени устойчивости резонатора
Известно, что в геометрическом приближении условие устойчивости резонатора имеет вид (см. формулу (53) в работе )
, (36)
где являются обобщенными параметрами резонатора. Вычисление этих параметров дает
, (37)
Произведение удовлетворяет условию (36), следовательно, резонатор является устойчивым.
5. Определение частотного спектра лазерного излучения
Резонатор лазера существенным и даже принципиальным образом влияет на свойства выходного излучения. Дело в том, что при своем распространении внутри резонатора между его зеркалами излучение формируется в определенное состояние электромагнитного поля, которые называются типами колебаний резонатора
илимодами . Каждая мода характеризуется определенной пространственной структурой этого поля (т. е. определенным распределением амплитуды и фазы) в поперечном к оси резонатора направлении, в частности на поверхности зеркал резонатора. Кроме того, каждая мода характеризуется определенным сдвигом фазы за двойной проход резонатора.