ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ФОКУСА ЛИНЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ В. О. Ощепков, И. А. Бабушкин, А. Н. Кондрашов Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, Букирева, 15 Современные оптоволоконные лазеры могут выдавать до 3 КВт монохромного излучения. Такие устройства в промышленности используются для резки, сверления или сварки. Даже если компоненты оптической системы, используемые для фокусировки столь мощного лазерного пучка, практически полностью прозрачны, некоторая часть лучистой энергии все же поглощается и переходит в тепловую форму. В такой ситуации, прогрев оптических деталей приведет к изменению их формы в результате теплового расширения, которое, в свою очередь, повлечет за собой ухудшение характеристик прибора. Нагрев линзы влияет на путь проходящих через нее лучей двумя путями. Первый – тепловой деформацией поверхности линзы, а, соответственно, увеличению радиуса кривизны и фокусного расстояния. Второй – локальные изменения показателя преломления, связанные с температурой материала. Для анализа совокупного воздействия обоих явлений на изменение фокусировки достаточно использовать приближение геометрической оптики. В данной работе целью является проведение численного эксперимента и исследование влияния мощности источника излучения на изменение фокусного расстояния линзы. Для того чтобы продемонстрировать влияние прогрева оптической системы на положение фокальной плоскости, на рисунке 1 приведена зависимость среднего радиуса светового пучка от времени. Когда мощность источника невелика (в данном случае это 1 Вт), и тепловыми эффектами можно пренебречь, фокусировка лучей происходит точно на плоскостимишени, а ненулевой радиус на поверхности объясняется такими явлениями как, например, сферическая аберрация. Когда мощность излучения стаРис. 1. Зависимость среднего радиуса новится достаточной для светового пучка от времени прогрева системы (в дан131