Силовая оптика

Силовая оптика, раздел физической оптики, в котором изучается воздействие на твёрдые среды настолько интенсивных потоков оптического излучения (света), что оно может приводить к нарушению целостности этих сред. С. о. развилась после появления лазеров в связи с использованием интенсивных световых потоков для оптической обработки материалов, а также с необходимостью создания формирующих и передающих оптических систем, которые не теряют работоспособности при большой плотности энергии излучения (в оптотехнике С. о. называют сами элементы оптических устройств - зеркала, линзы, призмы и т. д., рассчитанные на работу в плотных потоках излучения).

В С. о. исследуют процессы выделения энергии в прозрачных (слабопоглощающих) или поглощающих средах, подвергающихся действию интенсивных световых потоков, и определяют результаты такого воздействия. При этом для характеристики работоспособности оптических материалов (стекол, кристаллов, покрытий и пр.) вводят по аналогии с механической или электрической прочностью понятие лучевой прочности (ЛП), равной удельной мощности или энергии потока оптического излучения, начиная с которого в веществе появляются необратимые изменения. ЛП увеличивается с уменьшением длительности воздействия и облучаемой площади материала. Она определяется не только поглощения показателем, но и нелинейными процессами в веществе (например, самофокусировкой света) и микроскопическими неоднородностями его структуры.

Для поглощающих материалов, таких, как металлы, узкозонные полупроводники, керамика и пр., определяют параметры излучения (удельная мощность, энергия, длительность), при которых происходит разрушение того или иного типа (плавление, испарение, растрескивание). При этом, как и в прозрачных средах, существенное значение имеет изменение характеристик вещества в процессе воздействия лазерного излучения (например, отражения коэффициента и показателя поглощения, появление поглощения в продуктах световой эрозии вещества и др.). Определённые т. о. параметры излучения и режимы его воздействия на вещество используют при разработке лазерных установок для оптической обработки материалов (сварка и резка, получение микроотверстий, изготовление элементов микроэлектроники и т. д.).

Лит.: Действие излучения большой мощности на металлы, под ред. А. М. Бонч-Бруевича, М. А. Ельяшевича, М., 1970; Алешин И. В., Имас Я. А., Комолов В. Л., Оптическая порочность слабопоглощающих материалов, Л., 1974; Рэди Дж., Действие мощного лазерного излучения, пер. с англ., М., 1974.
? А. М. Бонч-Бруевич.