Исследование прохождения Гауссового пучка через оптическую систему

Объектом исследования оптическая система поверхностей.
Цель работы: определение распределения комплексной амплитуды поля в плоскости анализа и пространственных параметров преобразованного пучка.
В процессе исследования изучены основные методы расчета гауссова пучка.
В результате исследования представлен алгоритм для расчета хода гауссова пучка через оптическую систему поверхностей в программе Mathcad.
Методологическая основа: теоретические методы, основанные на научных трудах исследователей в области лазерной физики и оптики.
Область применения: исследования в области лазерной физики.

Введение……………………………………………………………………………………………. 13
Глава 1 Методы расчета преобразования лазерного излучения оптическими
системами……………………………………………………………………………………… 15
1.1 Волновые методы описания преобразования Гауссового пучка идеальной
оптической системой…………………………………………………………………………. 16
2.2 Геометрическое описание преобразования Гауссового пучка оптической
системой………………………………………………………………………………………. 18
Глава 2 Правило ABCD для Гауссового пучка……………………………………………. 21
2.1 Матрица преобразования луча…………………………………………………………. 22
2.2 Матрица перемещения луча…………………………………………………………….. 24
2.3 Матрица преломления луча…………………………………………………………….. 25
2.4 Система поверхностей…………………………………………………………………… 26
Глава 3 Гауссов пучок в свободном пространстве…………………………………………. 27
3.1 Свойства олномодового Гауссового пучка электромагнитных волн………………… 27
3.2 Расчет хода Гауссового пучка через оптическую систему……………………………. 34
Глава 4 Результаты проведенного исследования…………………………………………… 36
4.1 Анализ параметров прошедшего пучка……………………………………………….. 36
Глава 5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение………. 42
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования…………………………… 43
5.2 SWOT — анализ…………………………………………………………………………… 45
5.3 Планирование комплекса работ по проекту…………………………………………… 47
5.3.1 Планирование перечня работ………………………………………………………. 47
5.3.2 Определение трудоемкости работ…………………………………………………. 48
5.4 Разработка графика выполнения проекта……………………………………………… 50
5.5 Бюджет проекта…………………………………………………………………………. 51
5.5.1 Расчет материальных затрат проекта………………………………………………. 52
5.5.2 Основная заработная плата исполнителей темы…………………………………… 53
5.5.3 Отчисления во внебюджетные фонды……………………………………………… 54
5.5.4 Накладные расходы…………………………………………………………………. 55
5.6 План управления коммуникациями проекта…………………………………………. 55
5.6.1 Реестр рисков проекта……………………………………………………………… 57
5.7 Формирование сметы затрат проекта…………………………………………………. 58
Глава 6 Социальная ответственность……………………………………………………….. 60
6.1 Производственная безопасность……………………………………………………… 60
6.1.1 Анализ вредных производственных факторов и обоснование мероприятий по
их устранению………………………………………………………………………………… 61
6.1.2 Микроклимат в помещении……………………………………………………….. 62
6.1.3 Степень нервно-эмоционального напряжения…………………………………… 63
6.1.4 Монотонный режим работы………………………………………………………… 64
6.1.5 Шум…………………………………………………………………………………. 65
6.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование мероприятий по их
устранению…………………………………………………………………………………… 66
6.2.1 Короткое замыкание 67
6.3 Экологическая безопасность………………………………………………………….. 68
6.3.1 Правила утилизации компьютеров………………………………………………. 68
6.3.2 Правила утилизации макулатуры………………………………………………… 69
6.3.3 Правила утилизации люминесцентных ламп…………………………………….. 70
6.4 Безопасность в ЧС…………………………………………………………………… 71
6.5. Правовые и организационные мероприятия по обеспечению безопасности……… 72
6.5.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства…………………… 72
6.5.2 Организационные мероприятия при компоновке зоны………………………….. 73
Заключение…………………………………………………………………………………… 75
Список использованной литературы………………………………………………………… 76
Приложение А………………………………………………………………………………… 78
Приложение Б………………………………………………………………………………… 83

У пучка, использующегося в описании пучка когерентного излучения с
дифракционной расходимостью, энергия сосредоточена в приосевой области и
спадает на периферии согласно функции Гаусса. Пучок представляет в
действительности наиболее близкое приближение, допускающееся дифракцией
к лучу или к параксиальным лучам. Данное приближение, введённое в
математическом смысле, позволяет более полно и детально описать свойства
оптических систем.
В работе рассмотрены и изучены основные методы расчета гауссова пучка.
Представлено математическое обеспечение, реализованное в среде Mathcad,
позволяющее автоматизировать математические расчеты параметров гауссового
пучка.