Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

lalium
Сообщений: 311
Зарегистрирован: 28 май 2012, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение lalium » 04 июл 2014, 21:50

folk писал(а):Source of the post

К сожалению есть минимальный угол расширения лазерного луча, так что по луне шарить лазером с земли - это очень толстый луч получится

ага
Последний раз редактировалось lalium 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Дмитрий40
Сообщений: 219
Зарегистрирован: 28 май 2014, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение Дмитрий40 » 04 июл 2014, 22:22

Ну, не совсем. Конечно есть предел лямбда/диаметр, но, он скорее на бесконечности, а до неё, ближе, есть "перетяжка", или её можно сформировать, выплюнув сходящийся луч. Не просто выпустив луч из выходной линзы, а сформировав нужный фронт волны, сходящийся в нужной точке. Конечно в точку не сфокусировать, но и расходиться на заданном расстоянии луч будет слабее дифракционного предела. Имхо.
Последний раз редактировалось Дмитрий40 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

lalium
Сообщений: 311
Зарегистрирован: 28 май 2012, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение lalium » 04 июл 2014, 23:33

Дмитрий40 писал(а):Source of the post
Ну, не совсем. Конечно есть предел лямбда/диаметр, но, он скорее на бесконечности, а до неё, ближе, есть "перетяжка", или её можно сформировать, выплюнув сходящийся луч. Не просто выпустив луч из выходной линзы, а сформировав нужный фронт волны, сходящийся в нужной точке. Конечно в точку не сфокусировать, но и расходиться на заданном расстоянии луч будет слабее дифракционного предела. Имхо.

Ого! Вы решили многие наши проблемы и развеяли многие мои сомнения! Спасибо
Последний раз редактировалось lalium 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

folk
Сообщений: 4177
Зарегистрирован: 11 сен 2009, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение folk » 05 июл 2014, 01:25

Дмитрий40 писал(а):Source of the post
Ну, не совсем. Конечно есть предел лямбда/диаметр, но, он скорее на бесконечности, а до неё, ближе, есть "перетяжка", или её можно сформировать, выплюнув сходящийся луч. Не просто выпустив луч из выходной линзы, а сформировав нужный фронт волны, сходящийся в нужной точке. Конечно в точку не сфокусировать, но и расходиться на заданном расстоянии луч будет слабее дифракционного предела. Имхо.

закон дифракции – излучение лазера всегда расходится с углом = длина волны/диаметр пучка. (кстати интересно откуда сие следует )
Если мы возьмем конкретно боевой инфракрасный лазер с длиной волны 2 мкм (на такой длине работают боевые лазеры THEL и т.п.) и диаметр пучка 1 см, то мы получим угол расхождения 0.2 миллирадиана (это очень маленькое расхождение – например, обычные лазерные указки/дальномеры расходятся на 5 миллирадиан и больше).
Расхождение 0.2 мрад. на дистанции 100 метров увеличит диаметр пятна с 1 см до примерно 3 см (если кто еще помнит школьную геометрию). То есть плотность воздействия упадет пропорционально площади в 7 раз всего лишь на 100 метрах.
На расстоянии до луны (384400 км) будет 384400*tg(0.002)=76.8 км
Поправьте коли где ошибся

Насчет перетяжки не понял как ее организовать на поверхности луны
Последний раз редактировалось folk 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Дмитрий40
Сообщений: 219
Зарегистрирован: 28 май 2014, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение Дмитрий40 » 05 июл 2014, 02:50

Я прошу прощения, наверное снова не совсем понятно выразился. Попробую пояснить.
Под перетяжкой я понимаю утоньшение сечения луча в резонаторе лазера с неплоскими зеркалами (точнее сферическими). Где-то между зеркалами существует сечение луча минимального поперечного размера. Не помню от чего зависит минимальный размер этого сечения, может и от дифрации, а может и нет. Да, а с одним сферическим и вторым плоским зеркалом перетяжка будет вроде бы на поверхности плоского зеркала. Ничто не мешает поместить плоское зеркало на мишень - всё равно мишень что-то отражает, можно именно это и усиливать.

Но имел в виду другое. Да, вот так вот криво выразился. Я хотел сформировать сходящийся сферический фронт волны с фокусом (точкой схождения) к примеру на поверхности Луны. Понимаю что ИК в пикометр не сфокусировать, но вот будет ли тут влиять дифракция и нельзя её скомпенсировать предискажениями фронта - не уверен. Технический способ организовать такой фронт - чуть ниже.

Взятое Вами сечение 1см - нереально мало для "боевого лазера", думаю там выходные зрачки метрами измеряться должны, иначе луч проплавит выходную линзу. Правда от дифракции это не панацея. Хотя, если "стрелять" рентгеном, да с выходным зрачком в метры, то расходимость будет лишь в пару раз всего. Лабораторные зеркала для рентгена уже есть (недавно видел новость про высокий коэфициент отражения кристаллами алмаза), т.е. это проблема чисто техническая.

Теперь про формирование сферически сходящегося фронта волны. Способов даже несколько.
1. Лазер с вогнутым и меньшим выпуклым полупрозрачным зеркалом. С общим фокусом на поверхности Луны.
2. Фазированная решетка. Да, понятно что очень нано, но всё равно возможна.
3. Лазер с дифракционным пределом плюс точно подобранное зеркало (эллипсоид вращения). Лазер в одном фокусе, Луна во втором. Дифракция ограничивается большим зеркалом. Правда энергия всё же выходной линзой лазера.
4. Самый красивый способ. Ещё лет 20 назад читал в ЮТ про эффект обращения волнового фронта в среде. Освещаем точку попадания маломощным лазером (даже сильно расходящимся), отраженный сигнал направляем сквозь усиливающую среду в среду с обращением фронта (ну или хотя бы много мелких уголковых отражателей). Отражённый сигнал ещё раз усиливается и отправляется в мишень. Если она уцелеет и хоть что-то отразит - оно снова усилится и вернётся. Самая красота что среда с обращением фронта возвращает волну строго назад, точно обратно по её пути прихода. Не уверен что на это тоже будет влияет дифракционный предел. Фактически получается лазер с двумя зеркалами, одним из которых выступает мишень, и С САМОФОКУСИРОВКОЙ НА МИШЕНИ!

Жаль что эти способы малополезны в бою, тем более на больших дистанциях. Хотя фазированная решетка в принципе реализуема и отвечает требованиям по скорости перефокусировки и "программируемости" излучаемого фронта.

Ну и в порядке совсем уж бреда, способ "обхода" дифракционного предела. Не пугайтесь, без нарушения законов.
Светим ДВУМЯ (или больше если надо) лучами в одну удалённую точку. Источники лучей у нас разнесены. Интенсивность подбираем так, чтобы в среде вокруг мишени (подразумеваем что там рядом уже не совсем вакуум после предыдущих попаданий) выполнялись условия самофокусировки для суммарного излучения. Тогда у нас лучи уйдут спокойно, условия самофокусировки не выполнены, интенсивность каждого луча недостаточна, а у мишени всё резко самофокусируется в миллиметровые сечения и прожигает всё.
Последний раз редактировалось Дмитрий40 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Дмитрий40
Сообщений: 219
Зарегистрирован: 28 май 2014, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение Дмитрий40 » 05 июл 2014, 03:06

lalium писал(а):Source of the post
Дмитрий40 писал(а):Source of the post Ну, не совсем. Конечно есть предел лямбда/диаметр, но, он скорее на бесконечности, а до неё, ближе, есть "перетяжка", или её можно сформировать, выплюнув сходящийся луч. Не просто выпустив луч из выходной линзы, а сформировав нужный фронт волны, сходящийся в нужной точке. Конечно в точку не сфокусировать, но и расходиться на заданном расстоянии луч будет слабее дифракционного предела. Имхо.
Ого! Вы решили многие наши проблемы и развеяли многие мои сомнения! Спасибо
Подозреваю я тут излишне нафантазировал из-за недостатка понимания физики.
Впрочем, при "тонком" управлении фронтом волны (например фазированной решеткой излучателей) дифракционный предел можно если не совсем исключить, то заметно ослабить. Надеюсь.
Последний раз редактировалось Дмитрий40 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

lalium
Сообщений: 311
Зарегистрирован: 28 май 2012, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение lalium » 05 июл 2014, 07:49

Ну ладно, всё равно у нас расстояния не слишком большие
Последний раз редактировалось lalium 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

lalium
Сообщений: 311
Зарегистрирован: 28 май 2012, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение lalium » 05 июл 2014, 11:29

И, я так понимаю, что увидеть (со стороны или нет) рентгеновский, УФ и ИК лазер всё-таки невозможно? Этот мой вопрос относится только к видимому диапазону?
Последний раз редактировалось lalium 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Дмитрий40
Сообщений: 219
Зарегистрирован: 28 май 2014, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение Дмитрий40 » 05 июл 2014, 13:28

Увидеть глазом сам луч конечно нет, а вот его последствия, при прохождении через среду (газ, пыль) - можно, из-за нагрева среды и переизлучения в других диапазонах, в том числе и видимом.
А уж компьютеру вообще всё равно какой луч восстанавливать, главное чтобы фотодатчики его зафиксировали.
Последний раз редактировалось Дмитрий40 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

lalium
Сообщений: 311
Зарегистрирован: 28 май 2012, 21:00

Можно ли у видеть с помощью приборов лазерный луч в космосе?

Сообщение lalium » 05 июл 2014, 13:40

Правда? И в невидимом диапазоне луч будет виден в облаке газа и пыли?
Последний раз редактировалось lalium 27 ноя 2019, 20:54, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Физика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей