1.3. Направленность излучения

Любое излучение характеризуется диаграммой направленности, т. е. пространственным распределением интенсивности излучения. Если свет распространяется преимущественно в одном направлении, то в этом случае говорят о пучке света.

Пучок овета характеризуется размерами поперечного сечения. При круглом поперечном сечении основным размером любого пучка света является его диаметр. Диаметр пучка параллельных лучей зависит от размеров апертуры, т. е. оптической системы линз или зеркал, формирующей пучок. Вследствие дифракции всегда наблюдается расходимость пучка света с образованием на экране картины дифракционных колец. Расходимость луча тесно связана с его когерентностью. Она тем меньше, чем более однородно распределение колебаний по амплитуде и частоте в поперечном сечении пучка света.

В качетве меры расходимости почти когерентного пучка света принят угол величина которого связана с длиной волны излучения X и диаметром апертуры соотношением Релея:

Для красного излучения рубинового кристалла диаметром 0,7 см угол расхождения равен

В действительности, вследствие несовершенств кристалла, неоднородности возбуждения, генерации многих типов колебаний оптического резонатора и т. д. расходимость пучка света ОКГ оказывается на порядок больше.

Такую направленность пучка (очень малую расходимость) невозможно получить при излучении радиодиапазона. Возьмем, например, колебания СВЧ с длиной волны 7 мм; тогда для получения пучка с подобной расходимостью потребовались бы параболические зеркала диаметром