ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нестационарные режимы генерации (2о5). Другие типы синхронно-накачиваемых лазеров из "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов " Комбинированная синхронизация мод. При использовании метода пассивной синхронизации мод пикосекундных лазеров достигаются меньшие длительности импульсов и большая стабильность параметров излучения, а при активной синхронизации мод — более высокие энергетические характеристики. Одновременное использование обоих подходов в схемах синхронной накачки пикосекундных лазеров приводит во многих случаях к оптимальным результатам [28]. [c.253] Динамика установления генерации в синхронно-накачиваемом лазере с насыщающимся поглотителем, пространственно разделенным от усиливающей среды, была исследована в численных экспериментах [261. Чтобы выделить действие насыщающего поглотителя в чистом виде начальное пропускание системы выбиралось равным начальному пропусканию синхронно-накачиваемого лазера, рассмотренному в предыдущем разделе. [c.254] При AL=0 и отсутствии фокусировки излучения в поглотитель длительность импульсов генерации практически не изменяется. При пятикратном увеличении интенсивности в поглотителе (за счет фокусировки излучения) в численных экспериментах наблюдалось сокращение длительности почти в два раза. Физика этого процесса такова. На начальных этапах (линейный режим) динамика сжатия импульса генерации ничем не отличается от рассмотренной ранее. На нелинейном этапе (насыщение усиливающей и поглощающей сред) действие поглотителя сводится к укручению фронта импульса, усиливающая среда в этой ситуации вызывает укручение хвоста импульса. [c.254] Существенной особенностью лазеров с комбинированной синхронизацией мод оказывается сравнительно слабая зависимость длительности импульса генерации от расстройки длин резонаторов [29]. Это снижает требования к точности настройки резонаторов и стабильности параметров лазера накачки. В области больших отрицательных расстроек длительность импульса практически не меняется при изменении AL, а падает его энергия. При дальнейшем увеличении jALI наступает новый режим генерации — пульсирующий. В этом режиме импульс формируется за 400—500 проходов, затем медленно перемещается вперед во времени и пропадает, далее начинает формироваться новый импульс и процесс повторяется. Импульсов сателлитов, или сложной субструктуры при этом не наблюдается. [c.254] Причина такого свойства расстроенных характеристик заключается в том, что при комбинированной синхронизации мод активные среды могут компенсировать значительные расстройки резонаторов. Поглощающая среда вносит отрицательные задержки, а усиливающая — положительные. Отметим еще значительное повышение стабильности режима генерации по сравнению с чисто активной синхронизацией мод. [c.254] Перейдем к анализу схем, в которых использована комбинированная синхронизация мод. В результате применения струи, состоящей из смеси родамина 6Ж и поглотителя DQO I, авторами [301 получены импульсы с длительностью 70 фс при средней мощности излучения 30 мВт. Накачка производилась импульсами второй гармоники YAG лазера, средняя мощность излучения накачки 300 мВт. [c.254] Физическая картина формирования излучения представляется следующим образом. Первые импульсы накачки создают в активной среде усиление, достаточное для генерации длинных импульсов, существующих все время, пока усиление превышает потери (рис. 6.7). Вершина импульса генерации соответствует максимуму усиления. [c.255] Зависимость средней по цугу длительности импульсов генерации т от числа импульсов накачки М приведена на рис. 6.14. Видно, что увеличение М до 40—60 приводит к установлению стационарного значения т . Основным фактором, ограничивающим минимальную длительность выходных импульсов, является временная модуляция цуга накачки, приводящая к неодновременности достижения порога генерации для разных импульсов, что, в свою очередь, уширяет импульс генерации. Отметим, что перспективными с точки зрения генерации длинных цугов (М 10 ) пикосекундных импульсов с постоянной амплитудой являются твердотельные лазеры с самосинхронизацией мод и электронным управлением добротностью резонатора. [c.256] В последнее время созданы пикосекундные лазеры на центрах окраски в кристаллах Rb l Li и КС1 Li, генерирующие спектральноограниченные импульсы с длительностью 10 пс в среднем ИК диапазоне (2,74 мкм 3,15 мкм) при синхронной накачке излучением аргонового лазера [37]. Эти источники, работающие с частотой повторения 82 МГц при средней мощности 30 мВт, существенно расширяют возможности для исследования нелинейно-оптических явлений в волоконных световодах, сверхбыстрых процессов в полупроводниковых структурах и молекулах. [c.257] Несколько слов о комбинационных (римановских) световодных лазерах. Детальное теоретическое исследование динамики их генерации проведено в [38], многие практические схемы даны в [33]. Волоконные световоды обеспечивают эффективное преобразование излучения накачки в излучение на комбинационной частоте благодаря сочетанию высокой плотности мощности с большой длиной нелинейного взаимодействия. Широкие линии комбинационных резонансов в кварцевых стеклах (Av 250 см ) позволяют формировать импульсы с длительностью вплоть до 60 фс и осуществлять перестройку длины волны излучения в пределах сотен обратных сантиметров. [c.257] Вернуться к основной статье