ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мелкомасштабная самофокусировка из "Лазеры на неодимовом стекле " КМС проявляется в чистом виде только при сравнительно небольших превышениях мощности накачки над критической мощностью самофокусировки Р/Р р 10. Прп более высоких мощностях в игру вступает неустойчивость структуры нучка относительно мелкомасштабных возмущений интенсивности или, как еще называют этот эффект, мелкомасштабная самофокусировка (ММС) [181. [c.245] При характерных для мощных лазеров на неодимовом стекле параметрах излучения (/ 5 ГВт/см , П2 1,3-10 1 ед. СГСЕ) получаем мм и /лшс 7 см. Эти цифры иллюстрируют важную роль ММС в оптическом стекле. [c.247] При Р Ркр, к лс лiл Именно с этим обстоятельством связана доминирующая роль ММС в мощных лазерных системах, мощность излучения в которых в 10 —10 раз превышает критическую мощность самофокусировки. [c.247] Усилительные системы на неодимовом стекле состоят, как правило, из многих оптических элементов. Кроме собственно усилителей в их состав входят затворы, телескопы, оптические ретрансляторы и просто воздушные промежутки, разделяющие усилительные каскады. Вследствие этого на особенности нарастания мелкомасштабных возмущений кроме усиления оказывают влияние и другие эффекты изменение поперечного масштаба возмущений при теле-скопировании пучка и фазовый набег в линейной среде (в воздушных промежутках, в телескопах) между нарастающими гармониками и основной мощной волной. [c.248] В общем случае расчет развития возмущений в больших много-элементных усилительных системах сложен и требует применения численных методов. В качестве примера можно привести работы 122, 231, где такой расчет был сделан для конкретных усилительных систем. [c.249] Например, для стекла с Ло=1,5, Рцр -ЗЛ Вт и при 1,06 мкм, Од—0,5 см и /--5 ГВт/см имеем ,1 м. Эта элементарная оценка подтверждается результатами точного расчета 125], а также экспе-рп.мента [241. На рис, 6.3а приведены завпснмости относительной доли энергии, содержащейся в достаточно мало.м, близком к дифракционному, угле, от плотности энергии имнульса длительностью 0,3 НС на выходе усилителя на неодимовом стекле при разном расстоянии формирующей жесткой диафрагмы от входа в усилитель. [c.250] Наблюдается заметное уменьшение яркости излучения для диафрагмы, расположенной далеко от усилителя. Приближение жесткой диафрагмы к нелинейной среде позволяет вывести дифракционные возмущения нз полосы самос юкусировочной неустойчивости, что в соединении с оптической ретрансляцией изображения формирующей диафрагмы по усилительной системе позволяет формировать световые пучки с высоким фактором заполнения [23—26]. Другой, уже обсуждавпшйся ранее метод подавления дифракционных возмущений заключается в аподизации световых пучков. Положительное влияние аподизации иллюстрируется на рис. 6.36. [c.250] Остановимся кратко на основных проявлениях самофокусировки. Одно из пих заключается в уменьшении яркости излучения. При развитии ММС происходит рассеяние света на большие углы, в результате чего после достижения некоторого порога по интенсивности фокусируемая мощность излучения не растет с увеличением выходной мош,ности, что демонстрируется на рис. 6,3—6,5. [c.252] Следующая стадия развития мелкомасштабных возмущений заключается в образовании треков самофокусировки в объеме стекла и -за сильной концентрации мощности. Диаметр треков разрушения составляет 3—10 мкм, что при значении критической мощности Рвр З МВт дает. интенсивность излучения более 3-10 Вт/см Эта величина больше лучевой стойкости не только включений, но и матрицы стекла. [c.252] Наконец, ММС может приводить к деполяризации излучения, что связано с эффектом вращения эллипса поляризации в нелинейной среде [33], Такое вращение неоднородно по сечению из-за наличия выбросов интенсивности, что и приводит к деполяризации [34. 35]. [c.252] Вернуться к основной статье