Лазер принцип действия

В качестве источника 2 возбуждающего света может использоваться рубидиевый лазер. Принцип действия заключается в следующем. Поляризуемое вещество, например газ поляризуется магнитным полем катушек 4 и возбуждается лазером до момента просветления, которое происходит, когда большая часть атомов переходит в возбужденное состояние и поглощение возбуждающего излучения пропадает. Затем в полость 6 помещается исследуемая магнитная лента 8. Локальные магнитные поля, записанные на ленте, будут создавать, как было показано выше, намагниченные участки в ферромагнитном зеркальном слое стенки полости. В результате вблизи данных участков атомы КЬ перейдут в другое, невозбужденное состояние и начнут поглощать возбуждающее излучение. Интенсивность поглощения возбуждающего излучения пропорциональна величине магнитной индукции вблизи поверхности полости, обусловленной намагниченной лентой, помещенной в данную полость. Таким образом, по распределению светового потока в объеме кюветы можно судить о характере намагниченности ленты. [c.233]

Прежде чем ознакомиться с устройством и принципом действия лазера, рассмотрим некоторые вопросы взаимодействия света с веществом. [c.378]

Принцип действия лазера. На примере твердотельного лазера объясним принцип действия лазера. В качестве активной среды [c.383]

Лазер 378—390 —, применения 388—390 —, принцип действия 383-386 —, условие генерации 386 Линза 179 и д. [c.427]

В предыдущих параграфах, посвященных описанию принципа действия и конкретных схем лазеров, основное внимание концентрировалось на энергетической стороне дела, а именно, на методах образования достаточно большой инверсной заселенности и на усилении поля в активной среде. Существенную роль при этом играл резонатор, зеркала которого отражали падающий на них свет в активную среду и тем самым способствовали достижению порога генерации. Однако, помимо указанной функции, резонатор выполняет и другую — формирует пространственно когерентное и монохроматическое излучение. [c.794]

Рис. 35.23. Принцип действия полупроводникового лазера

Принцип действия оптической схемы заключается в следующем. Плоская световая волна, получаемая от лазера 7 посредством оптического блока 6, после прохождения через исследуемую турбулентную среду попадает на клиновидную стеклянную пластину 5. На последней осуществляется выделение двух требуемых лучей. В качестве первого можно рассматривать, например, луч, проходящий путь В — Е — В, т. е. луч, отраженный от передней поверхности пластины. Тогда в качестве второго следует взять луч. [c.225]

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРА [c.61]

Рассмотрим принцип действия лазера (рис. 31). Активная среда 2 лазера, представляющая собой монокристалл (матрицу) с введенными в нее активными ионами (активатором), помещена между двумя зеркалами 1 и 4, из которых одно способно полностью отражать падающее на него излучение, а другое отражает лишь 95 % (остальное излучение оно способно пропустить). В качестве системы возбуждения (накачки) используется мощная лампа 3. Кристалл и лампа накачки заключены в цилиндрический отражатель, позволяющий полнее использовать излучение лампы. [c.61]

Рис. 31. Принцип действия лазера

Рассматривая принцип действия лазера, было принято, что уровень 2 начальный, а уровень 1 конечный данного лазерного перехода. Создание состояния инверсной населенности в двухуровневой системе с помощью внешней накачки весьма затруднительно вследствие равенства В 2 = 21- Для получения инверсной населенности Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым была предложена трехуровневая система (рис. 33, а). При интенсивной накачке происходит поглощение, вызывающее переходы с основного уровня / на уровень 5, вследствие чего уменьшается населенность уровня I и возрастает населенность уровня 3. Спустя некоторое время, часть частиц возвращается на уровень /, а часть переходит на уровень 2. При этом скорость перехода частиц с уровня 3 на уровень 2 больше, чем с уровня 2 на уровень 1. В результате на уровне 2 происходит накопление [c.62]

Каков принцип действия твердотельного лазера [c.78]

Принцип действия обеих схем аналогичен, Прошедший через объект луч лазера направляется на фотоприемник, выходной сигнал которого, пропорциональный пропусканию объекта в данной точке, поступает через электронную схему на кинескоп. Развертка кинескопа синхронизирована с движением луча лазера (или перемещениями объекта). Сигнал фотоприемника модулирует электронный луч [c.96]

Рассмотрим принципы действия ЛДА и ЛРА. ЛДА по дифференциальной схеме, имеющей преимущественное распространение и использующей прямое рассеяние света, изображен на рис. 2.23. Луч лазера 1 расщепляется в узле 2 на [c.52]

Квантовую электронику можно определить как раздел электроники, в котором фундаментальную роль играют явления квантового характера. Настоящая книга посвящена рассмотрению частного аспекта квантовой электроники, а именно описанию физических принципов действия лазеров и их характеристик. Прежде чем заняться детальным обсуждением предмета, целесообразно уделить некоторое внимание элементарному рассмотрению идей, на которых основаны лазеры. [c.10]

Порядок изложения материала в данной книге соответствует рассмотрению лазера (на что мы указывали выше в этой главе) как устройства, состоящего из следующих трех основных элементов 1) активной среды, 2) системы накачки и 3) подходящего резонатора. Поэтому следующие три главы посвящены соответственно взаимодействию излучения с веществом, процессам накачки и теории пассивных оптических резонаторов. Общие представления, данные в этих главах, используются затем в гл. 5 при рассмотрении теории непрерывного и переходного режимов работы лазеров. Теория развивается в рамках приближения низшего порядка, т. е. на основе скоростных уравнений. Такое рассмотрение действительно позволяет описать большинство характеристик лазера. Очевидно, лазеры, в которых применяются разные активные среды, существенно различаются по своим характеристикам. Поэтому естественно, что следующая глава (гл. 6) посвящена обсуждению характерных свойств отдельных типов лазеров. К этому моменту читатель уже будет достаточно подготовлен к тому, чтобы понять принцип действия лазера и перейти к изучению характерных свойств выходного лазерного пучка (когерентности, монохроматичности, направленности, яркости, шумовых характеристик). Эти свойства мы [c.23]

Принцип действия полупроводникового лазера можно рассмотреть с помощью рис. 6.37, на котором показаны валентная зона полупроводника V, зона проводимости С и ширина запрещенной зоны Eg. Если предположить для простоты, что полупроводник находится при температуре Т = О К, то валентная зона будет полностью заполнена электронами, в то время как зона проводимости будет пуста (см, рис. 6.37, а, где заштрихованная область является областью заполненных состояний). Предположим теперь, что электроны каким-либо образом переведены из валентной зоны в зону проводимости. Внутри этой зоны электроны за очень короткое время (10 с) перейдут на ее [c.401]

Используемый для зондирования атмосферы лазерный локатор или лидар включает в себя передающее и приемное устройства. Передающее устройство обычно состоит из лазера, телескопа 1и поворотного стола приемное устройство — из телескопа, поворотного стола, приемника излучения с системой фильтров, усилителя слабых сигналов, затворов, регистратора излучения, анализатора [103, 104]. Принцип действия лидеров основан на излучении, рас- [c.127]

Рассмотрим подробнее принципы действия, основные режимы работы и наиболее типичные характеристики излучения перечисленных лазеров. [c.160]

Принцип действия лазеров с управляемой добротностью основан на сокращении времени излучения посредством накопления активных атомов на метастабильном уровне. Это достигается искусственным уменьшением добротности резонатора во время действия импульса накачки, в результате чего условия самовозбуждения не выполняются. При достаточной мощности накачки на метастабильном уровне можно накопить почти все атомы активного вещества. [c.161]

Таким образом, сам принцип действия лазера накладывает ограничение на число генерируемых продольных мод. Число аксиальных мод можно ограничить путем уменьшения уровня мощности накачки. Если уровень мощности накачки превосходит пороговое значение настолько, что усиление превышает потери только в центре линии усиления, то лазер будет генерировать на одной частоте, совпадающей с центральной частотой контура. [c.135]

Принцип действия. Для осуществления лазерной генерации в режиме самовозбуждения необходимо, как известно, обеспечить 1) амплитудное условие генерации, т.е. создать усиление в активной среде, достаточное для компенсации всех видов потерь 2) фазовое условие генерации, т.е. реализовать положительную обратную связь за счет использования оптических резонаторов либо самопроизвольно записывающихся объемных фазовых решеток в нелинейной среде 3) затравочное шумовое излучение, из которого развивается генерация. В традиционных лазерах усиление возникает в процессах вынужденного излучения в активной среде с инверсной населенностью. При пороговом значении накачки усиление света компенсирует его потери [c.9]

Как и должно быть, вероятности ноглогцения фонона пропорциональны функции распределения фононов а вероятность испускания пропорциональны 1 + Л , то есть имеет место вынужденное рождение фононов, как и положено для бозонов. Вынужденное испускание хоропю известно из теории лазеров, принцип действия которых основан на вынужденном рождении фотонов. [c.45]

В этой главе рассмотрим принцип действия и устройство некоторых квантовых генераторов, работающих в оптическом дпаиазоне длин волн (в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях). На современном этапе лазеры достигли весьма высокого уровня развития. Существует большое число разнообразных типов и конструкций лазеров, среди которых можно выделить твердотельные, газовые (атомные, ионные, молекулярные), жидкостные (лазеры на красителях), химические, полупроводниковые. [c.267]

На рис. 153 приведена схема устройства принцип действия которого также основан на измерении амплитуды оптического сигнала, однако в нем происходит сравнение двух сигналов, полученных от эталонного и измеряемого изделий. Параллельный пучок лазера 1 проходит через поляризатор 2 и расщепляется призмой 3 на два пучка одинаковой интенсивности — для освещения эталонного и измеряемого изделий. Призма 8 позволяет сделать эти пучки параллельными. В качестве эталонного объекта используется щель 10. После дифракции на эталонном 10 и измеряемом 5 изделиях часть продифрагировавших лучей 11, 20, распространяющихся под углом а к падающим пучкам 4 и 6, попадает на линзу 19 и собирается в фокальной плоскости, где расположен фотоэлемент 17. Если размер измеряемого изделия отличается от эталонного, то интенсивность лучей, распростра- [c.258]

К динамическим Г. относятся струнные Г. н баллистич. Г. С т р у н п ы е Г. применяются для откосительных измерений. Ag определяется по изменению частоты колебаний нагруженной струны. Баллистические Г. используются для абс. измерений, Принцип действия баллистич. Г. основан на измерении времеии прохождения пробного (сио5одно надаю-що[ о)тела через неск. точек, расстояния между к-рыми также измеряются. Высокая точность измерения достигается использованием кварцевых и атомных стандартов частоты и лазеров. [c.521]

В случае низкой плотности электронов преобладают процессы излучат, рекомбинации, когда электрон оказывается на ниж. уровнях иона А" если электронная темп-ра при этом велика, то ион оказывается в осн. состоянии. Указанные процессы и определяют два осн. механизма создания в Р. л. инверсия. Р.л.состолк-новп тельной накачкой по принципу действия гораздо ближе к традиц. лазерам, работающим в видимой области. В этом случае в качестве активной среды используется высокотемпературная плазма низкой плотности. В результате излучат, рекомбинации [c.366]

Интерференционные методы основаны на зависимости оптической разности хода двух сходя-шлхся лучей от показателей преломления пройденных ими областей. Для когерентных лучей, прошедших одинаковые по размерам области L с показателями преломления [ и 2, оптическая разность хо-да Д / = ( I - 2)i На экране образуется интерференционная картина, т е. изображение чередующихся темных и светлых полос (рис. 6.17, 6.18). Расположение полос связано с распределением плотности в области течения исследуемой жидкости (газа) и зависит от способа настройки оптической схемы. Когерентность лучей наиболее просто обеспечивается расщеплением исходного луча от источника света полупрозрачными зеркалами или оптическими призмами. Для этих же целей в качестве источника света используются лазеры. Оптические системы, основанные на этом принципе действия, называют интерферометрами. В газо- [c.388]

Конструкция и принцип действия Кг+-лазера аналогичны Аг+-лазеру Это позволяет создавать белый> лазер, в котором рабочей средой является смесь газов Аг и Кг. Если ие принимать мер для выделения линий, то одновременно могут генерировать 5—6 линий Аг в сине-зеленом диапазоне п 2—3 линии Кг в красном. Излучение такого лазера действительно выглядит белым. — Ярыж, перев. [c.357]

Принцип действия газодинамического лазера можно кратко описать следующим образом (рис. 6.22). Предположим, что вначале газовая смесь находится при высокой температуре (например, Т = 1400 К) и высоком давлении (например, р = 17 атм) в соответствующем резервуаре. Поскольку газ первоначально находится в термодинамическом равновесии, у молекулы СО2 будет большой населенность уровня 00 1 (порядка 10% населенности основного состояния см. рис. 6.22,6). Разумеется, по сравнению с этой населенность нижнего уровня является более высокой ( 25%), и, следовательно, инверсия населенностей отсутствует. Предположим теперь, что газовая смесь истекает через какне-то сопла (рис. 6.22, е). Поскольку расширение является адиабатическим, температура поступательного движения смеси становится очень низкой. За счет VT-релаксации населенности как верхнего, так и нижнего лазерных уровней будут стремиться к новым равновесным значениям. Однако, поскольку время жизни верхнего уровня больше времени жизни нижнего, релаксация нижнего уровня произойдет на более ранней стадии процесса расширения (рис. 6.22,6). Таким образом, ниже по потоку от зоны расширения будет существовать достаточно широкая область с инверсией населенностей. Протяженность этой области L приближенно определяется временем, необходимым для передачи возбуждения от молекулы N2 молекуле СО2. При этом оба лазерных зеркала выбирают прямоугольной формы и их располагают так, как показано на рис. 6.22, е. Такой способ создания инверсии населенностей будет эффективным лишь в [c.375]

Г. Соммаргреном в работе [70] описан новый оригинальный прибор — оптический гетеродинный профилометр. По принципу действия он является разновидностью интерферометра. Поверхность образца в оптическом гетеродинном профилометре освещается двумя сфокусированными пучками света, слегка различающимися по частоте и поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Отразившись, эти пучки интерферируют так, что результирующая фаза модулируется в соответствии с разницей высот между освещенными точками поверхности. Если один из пучков сфокусирован на фиксированной точке, а другой движется по поверхности, то можно измерить высоты точек по линии сканирования второго пучка, т. е получить профиль поверхности. Деление светового потока на два пучка осуществляется призмой Волластона. В плоскости образца разделение пучков составляет 100 мкм. Исследуемый образец помещается на вращающийся столик и один из пучков совмещается с осью вращения столика, а второй сканируется по образцу при вращении. Небольшой сдвиг в частоте пучков происходит за счет расщепления основной моды Не—Не-лазера (расщепления Зеемана), трубка которого помещена в аксимальном магнитном поле. Описанный прибор позволяет получить чувствительность к высоте шероховатости до 0,1 нм, совмещая в себе преимущества интерферометра с пре- [c.233]

В последнее время в США достаточно широкое распространение получили так называемые радужные голограммы, которые хотя и записываются по двумерной схеме, однако допускают рекойструкции источником со сплошным спектром (42). Принцип действия такой голограммы поясняется рис. 46. Перепечатывая изображение с одной голограммы на другую через узкую горизонтальную щель, можно получить такую голограмму Н, которая при реконструкции излучением какой-то одной длииы волны, например, красным излучением гелий-неонового лазера, из всех лучей, формирующих изображение объекта О, восстановит только те, кторые проходят через узкую горизонтальную полоску ti. Если такую голограмму восстановить излучением со сплошным спектром, то красная составляющая этого излучения восстановит лучи, образующие изображение объекта О и проходящие через го-116 [c.116]

Принцип действия пассивных модуляторов добротности основан на свойстве фототропных сред изменять коэффициент поглощения под действием интенсивного светового потока. Просветляющиеся фильтры содержат молекулы (атомы), резонансно поглощающие излучение на частоте рабочего перехода данного лазера. [c.119]

В настоящее время мы еще не располагаем импульсными лазерами и фотоматериалами с параметрами, достаточными для высококачественной голографической киносъемки. Зато благодаря значительному прогрессу в области особомелкозернистых фотоматериалов для изобразительной голографии на их основе удалось создать высококачественные двухслойные цветные кинопленки для съемки с лазерами непрерывного действия. Таким образом, работы в НИКФИ строились по двум направлениям 1) создание импульсной лазерной техники и импульсных фотоматериалов и эксперименты по павильонным съемкам игрового голографического экспериментального фильма 2) создание двухслойных цветных пленок и проверка принципов цветного голографического кинематографа путем экспериментальной съемки мультипликационного фильма с лазерами непрерывного действия. [c.153]

Лазерный локатор с длиной волны излучения 1,06 мкм (76]. В Нидерландах был создан экспериментальный сканирующий лазерный локатор на основе лазера на алюмояттриевом гранате. Его схема показана на рис. 7.6. Принцип действия локатора заключается в том, что сколлимированный лазерный луч синхронно с разверткой видеоконтрольного устройства построчно сканирует поле зрения, а отраженное от объектов излучения регистрируется фотодетектором, выходной сигнал которого модулирует яркость луча видеоконтрольного устройства, В результате на экране формируется изображение объекта. [c.253]

В П. 5.1.5 был дан анализ принципов работы лазерных источников света и приведены некоторые конкретные данные о газовом гелий-неоиовом лазере непрерывного действия и твердотельном импульсном рубиновом лазере. В данном параграфе приводятся дополнительные сведения о лазерах, важные с точки зрения их применения в голографии. [c.137]

Рис. 7.14. Принцип действия порогового детектора распределения яркости в некогерентном изображении на основе лазера на динамической решетке. Пространственные распределения а — интенсивности стирающего пучка I tix, уУ, б - усиления в нелинейном элементе Г(х, у)1, в - интенсивности в пучке генерации у)1 (Smin минимально разрешимый элемент изображения)

Принцип действия квантовых генераторов электромагнитных волн (лазеров в оптическом диапазоне и генераторов СВЧ-диапа-зона) близок к явлению люминесценции. Однако излучение квантового генератора образуется в результате согласованного вынужденного излучения электромагнитных волн во всем объеме активного вещества и поэтому в отличие от люминесценции обладает огромной когерентностью. В создаваемых при этом чрезвычайно высоких плотностях светового потока напряженность электрического поля выше 10 В/см. Такие поля соизмеримы с величийой полей в молекулах и атомах, в результате чего в прозрачных веществах — диэлектрических средах — при взаимодействии с ними наблюдается оптическая нелинейность — зависимость коэффициента преломления от напряженности электрического поля. Более детально характеристики диэлектрических конденсированных лазерных сред рассматриваются в гл. 7 и 8. [c.32]

К принципиально новому типу источников когерентного света относятся оптические квантовые генераторы (ОКГ), или лазеры, основанные на явлении индуцированного излучения. Принцип действия лазера заключается в том, что состояние равновесия (при котором, как правило, число атомов на основном уровне всегда несколько больше, чем на более высоком энергетическом уровне) нарушается таким образом, чтобы на уровне с большей энергией находилось больше атомов по сравнению с более низким энергетическим уровнем. Такое состояние называется состоянием с отрицательной температурой, так как оно описывается законом Больцмана, а температура имеет отрицательный Зцак при этом наблюдается потеря энергии атомами и увеличение мощности электромагнитной волны. [c.79]

Создание безлинзового голографического микроскопа позволит биологам и медикам наблюдать трехмерные изображения живых тканей и микроорганизмов. При использовании рентгеновского излучения возникает возможность больших увеличений (до 10 ) с сохранением разрешающей способности. Принцип действия микроскопов, хорошо описанный в книге Строука, основам на масштабных переходах и геометрическом увеличении в расходящихся пучках. Трудности осуществления микроскопии высокого разрешения связаны с отсутствием рентгеновских лазеров. Для микроскопии живой клетки нужно улучшить когерентность и мощность существующих ультрафиолетовых лазеров. [c.306]

Принцип действия такого лазера [18] основан на преобразовании энергии спектрального пучка релятивистских электронов в магнитном поле в излучение в оптическом диапазоне волн. Из рис. 17 видно, что ускорителем электронов является устройство, выполненное в виде тороида, вокруг которого располагаются магнитные катушки. Магнитное поле, создаваемое этими катушками, управляется по определенному закону, обеспечивающему ускорение электронов от одного оборота к другому. Это позволяет получить очень высокие скорости электронов. Вы брасываемые из тороида электроны попадают в устройство, называемое линейным ускорителем. Оно обра- [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...