Генерация стационарная

Прежде чем приступить к подробному рассмотрению непрерывного режима работы лазера, следует вывести условие, выполнение которого необходимо для того, чтобы в четырехуровневом лазере могла быть получена непрерывная генерация. С этой целью заметим, что в отсутствие генерации стационарная населенность уровня 1 должна определяться уравнением, которое выражает не что иное, как условие равновесия населенностей, приходящих на уровень 1 и уходящих с него Ni/xi = = N2/121, где %2 — время жизни перехода 2->-1. Для осуществления генерации необходимо, чтобы удовлетворялось неравенство N2 > N. Согласно предыдущему выражению, это означает, что [c.245]

В большинстве случаев, представляющих интерес, физический процесс, вызывающий флуктуации частоты, может рассматриваться как источник генерации стационарных флуктуаций v г(0 мгновенной частоты с нулевым средним значением. Отсюда следует, что [c.141]

Напомним читателю, что эти уравнения написаны для нормированных величин и что накачка предполагается достаточно большой, по крайней мере настолько, чтобы осуществлялась обычная генерация. Стационарное решение имеет вид [c.186]

Следует также принимать во внимание режим генерации. Вопросы очищения уровней приобретают особую остроту в случае непрерывной генерации (стационарная инверсия), тогда как в импульсных лазерах на первый план выдвигаются обычно вопросы, связанные с избирательностью заселения рабочих уровней. [c.15]

Метод вынужденных колебаний основан на генерации стационарных синусоидальных сигналов с определенной амплитудой и переменной частотой. Измерительный комплекс состоит из вибратора и аппаратуры, регистрирующей колебания вибратора и грунта. В результате измерений получают резонансную кривую грунта, по которой можно определить собственную частоту колебаний. [c.134]

Если усиление волны на длине Ь больше суммарных потерь, испытываемых волной при отражении от зеркал, то с каждым пробегом амплитуда волны будет увеличиваться все больше и больше. Усиление будет продолжаться до тех пор, пока плотность энергии н(ш) в этой волне не достигнет такого значения, при котором величина коэффициента усиления существенно уменьшится вследствие эффекта насыщения. Стационарное состояние соответствует, очевидно, условиям точной компенсации усиления в среде суммарными потерями энергии. Таким образом, эффект насыщения имеет принципиальное значение в вопросе о генерации излучения в лазерах. [c.780]

В соответствии со сказанным выше, стационарная мощность генерации определяется условием [c.781]

Можно сказать, следовательно, что условие стационарной генерации эквивалентно равенству мощности излучаемой в объеме ЗЬ активной среды, и потока си5(1 — эфф). выходящего из резонатора. [c.781]

Вычислим стационарную мощность генерации. С этой целью воспользуемся соотношением (224.4), которое представим в виде [c.781]

Полученный результат совпадает с соотношением (225.3). Напомним, что коэффициент усиления зависит от амплитуды поля. Поэтому (228.1) следует рассматривать как уравнение для амплитуды. Таким образом, принцип цикличности может служить основой для вычисления стационарной мощности генерации. [c.796]

Уравнение Максвелла, решения для анизотропной среды 500 Условие стационарной генерации 781 — синусов 287, 310, 344 [c.926]

Если в какой-то. момент времени величина кус превышает пот, то генерация существует и ее мощность нарастает. Если же кус = к от, то устанавливается стационарный режим. В этом случае потери энергии (в том числе [c.278]

Внесение в резонатор усиливающей среды, которая частично или полностью компенсирует потери излучения при отражении от его зеркал, эквивалентно увеличению коэффициента отражения до некоторого эффективного значения / эфф ( < эфф 1)- Благодаря этому резонансная полоса сужается в (1—Я)/ 1— эфф) раз. Если считать, что при стационарной генерации лазера усиление в активной среде полностью компенсирует потери излучения при отражении от зеркал резонатора, то надо положить эфф=Г Это дает нулевую ширину резонансной полосы и соответственно нулевую спектральную ширину линии генерации лазера. В действительности, спонтанное излучение ( шум ) приводит к тому, что усиление в активной среде лазера оказывается меньше потерь в резонаторе . Недостаток усиления компенсируется непрерывным поступлением энергии со стороны спонтанного излучения. Вследствие этого. / эфф<1 и ширина линии генерации оказывается хотя и крайне малой, но вое же конечной величиной. Ее теоретическое значение составляет 10 Гц. В реальных случаях в силу ряда [c.281]

Это различие чрезвычайно мало и может не приниматься во внимание при формулировке условия стационарной генерации (см. стр. 291). [c.281]

Стационарная генерация лазера [c.290]

Таким образом, при стационарной генерации лазера должно иметь место равенство [c.291]

Величина коэффициента усиления при стационарной генерации устанавливается вследствие явления насыщения усиления. Выше мы видели ( 3), что оно носит разный характер при однородном и неоднородном уширении спектральной линии рабочего перехода, вследствие чего спектральные свойства генерации оказываются различными, см. рис. 111. Здесь взят наиболее типичный случай, когда ширина атомной линии значительно превышает расстояние между соседними продольными модами резонатора. Для простоты предположено, что в ОКГ выделена одна поперечная мода. В случае однородного уширения (а) стационарная генерация осуществляется только на той продольной моде, которая ближе всего расположена к центру атомной линии vq. На других модах генерация не возникает, так как коэффициент усиления оказывается ниже уровня потерь. Если имеется неоднородное уши-рение (б), то генерация происходит на всех продольных модах, для которых К° ) Кп- [c.292]

Найдем стационарные амплитуды генерации. Для этого исключим фазу ф из уравнений (7.2.4, а) и (7.2.4, б) [c.263]

Отсюда можно найти стационарную амплитуду и частоту генерации [c.363]

Стационарная амплитуда ц тем больше, чем больше превышение усиления над потерями. Кроме того, (, зависит от коэф-фициента нелинейности р. Этот коэффициент определяет уменьшение инверсной населенности, связанное с насыщением активной среды, вызванным колебаниями генерируемой моды. Частота генерации (О отличается от собственной частоты резонатора на величину (т + () о. Коэффициент а пропорционален разности между собственной частотой резонатора и частотой спектральной линии атомного перехода. Поэтому он создает линейное подтягивание генерируемой частоты к частоте атомного перехода. Аналогичное явление было рассмотрено в 10.2. Нелинейный член р р дает зависящее от амплитуды смещение частоты. [c.363]

В случае а >С стационарного значения для ф не существует. Поэтому генерируемые моды не синхронизируют друг друга, их частоты и фазы не связаны. Обычно в лазерах наблюдается несинхронная генерация. Самосинхронизация мод возникает лишь при симметричном расположении собственных частот резонатора относительно [c.369]

Воздействие света, электрического поля и других факторов может привести к появлению дополнительных, избыточных по отношению к равновесным, концентраций свободных носителей, их называют неравновесными носителями заряда. При неизменной интенсивности внешнего фактора в полупроводнике устанавливается стационарное состояние, при котором скорости генерации и рекомбинации носителей заряда равны. В этих условиях концентрации избыточных носителей заряда равны г п = п - пд к Ар — р - ро, где пир- постоянные концентрации электронов и дырок при наличии внешнего фактора пд а рд - то же, в отсутствие внешнего фактора, т. е. равновесные концентрации. Если в полупроводнике нет объемного заряда, то выполняется условие его электрической нейтральности [c.64]

В ряде случаев концентрация свободных носителей заряда может достигать очень больших значений. Это обычно может происходить, например, при воздействии ионизирующих излучений рентгеновских и гамма-лучей, потоков нейтронов и т.п. Заряженные ионы, так же,как и окружающие их не имеющие электрического заряда молекулы газа, совершают беспорядочные тепловые движения, и вследствие диффузии происходит выравнивание концентрации ионов в газе. При встрече положительных и отрицательных ионов происходит их рекомбинация. В стационарном случае, когда число ионов не изменяется с течением времени, между процессами генерации и рекомбинации заряженных частиц устанавливается динамическое равновесие. [c.102]

При неизменной интенсивности внешнего агента концентрация избыточных носителей растет вначале быстро, а затем вследствие увеличивающейся скорости рекомбинации рост замедляется и в конце устанавливается стационарное состояние, при котором скорость генерации носителей равна скорости их рекомбинации. Обозначим постоянную концентрацию электронов в стационарном состоянии через п, а дырок — через р. Концентрация избыточных или неравновесных носителей тогда равна [c.171]

При действии на полупроводник внешнего фактора, вызывающего увеличение-скорости генерации носителей на g, увеличится и скорость их рекомбинации на R. Стационарная концентрация электронов и = По -f Ап и дырок р = Ро + установится тогда, когда суммарная скорость рекомбинации сравняется с суммарной скоростью генерации go + [c.174]

Из уравнений (46) и (47), написанных для стационарного режима (т. е. когда левые части равны нулю), приняв во внимание, что условием возникновения инверсии является N° > можно получить основное неравенство, выполнение которого необходимо для возникновения генерации. Анализ этого неравенства приводит к следующему результату. В зависимости от соотношений величин вероятностей переходов возможны четыре случая [c.37]

Импульсные газоразрядные лазеры составляют один из наиболее важных классов ОКГ. Генерацию в импульсном режиме можно получить со значительно большей мощностью, на значительно большем числе активных сред и переходов и в более широкой области спектра, чем в непрерывном режиме. Это объясняется возможностью вкладывать большие мощности в накачку, так как при кратковременной работе лазера трудности, возникающие с необходимостью отвода тепла, отпадают. При малых длительностях импульса нижний рабочий уровень еще не успевает заселиться, и можно получать инверсию на таких переходах, на которых стационарная инверсия в принципе невозможна. [c.48]

Метод намерения Д. д. состоит в генерации неравновесных носителей (обычно светом, путём проектирования ярко освещённой щели на поверхность образца) н их регистрации на нек-ром расстоянии г от. места генерации. Коллектором неравновесных частиц может служить электронно-дырочный переход или контакт металл-полупроводник. Изменяя г (расстояние между световой н елью и коллектором) и сигнал, снимаемый с коллектора, можно определить стационарное распределение концентраций неравновесных носителей. Зная зависимость концентрации от отношения r/L, определяют L. [c.686]

Нелинейная фаза заканчивается в момент насыщения нелинейного поглотителя. В этот же момент в принципе заканчивается процесс формирования импульса и начинается фаза насыщения усилителя (область III). В течение этой фазы инверсия населенностей в усилителе полностью снимается и процесс генерации прекращается. Соответственно этой специфике процесса генерации стационарный режим при пассивной синхронизации мод твердотельного лазера не достигается, а излучается цуг из нескольких импульсов с переменными параметрами. Интервал между импульсами равен времени прохода резонатора (см. рис. 7.6). Параметры цуга, такие, как его средняя продолжительность и интенсивность в максимуме, устанавливаются в области III. За время этой усилительной фазы вследствие большой интенсивности импульсов могут проявляться эффекты, связанные с зависимостью от интенсивности коэффициента преломления, такие, как автомодуляция фазы, что может привести к расширению спектра, положительному сдвигу частоты или расщеплению импульсов на стохастические подымпульсы. Подобные эффекты могут существенно повлиять на свойства импульсов. Их можно, однако, исключить путем ограничения максимальной интенсивности, так как они проявляются лишь после окончания процесса синхронизации мод. [c.230]

Попытки генерации стационарных двойных спиралей в тангенциальной камере были предприняты после наблюдения устойчивых одиночных винтовых нитей. И эти попытки удались путем перебора множества вариантов [Алексеенко, Шторк, 1994 Alekseenko, Shtork, 1992]. [c.434]

Волновой след при обтекании подводной горы формируется за ней из-за генерации стационарных волн на течении, фазовые скорости которых равны нулю. Для кинематически однородных потоков по вертикали на -плоскости функция А(г) будет равна константе А(г) = b/U. Этот случай соответствует классической теории топографических вихрей. Из этой теории известно, что структура течений при обтекании подводной горы западным [Ь/и < 0) и восточным Ь/и > 0) зональными потоками существенно различаются — в восточных течениях за горой формируется россбиевский волновой след, а в западных потоках его нет. Это нетрудно видеть из структуры спектра задачи Штурма-Лиувилля (2.21)-(2.23). Действительно, когда [c.638]

Условия (225.2) или (225.3) называются условиями стационарной генерации. Ему можно придать несколько иной вид, если с помощью соотношения (223.3) перейти от коэффициента усиления к мощности испускания в 1 см-5 Предполагая, кроме того, что Гэфф ма. о отличается от 1 (и, значит, / = 1п(1/Гэфф) 1 — Гэфф), и умножая левую и правую части (225.3) на площадь S поперечного сечения пучка лазера и на (w), получим [c.781]

Из всего изложенного выше вытекает, что для теоретического исследования явления парадштрической генерации колебаний необходимо привлечь к рассмотрению нелинейные характеристики параметров системы. Их анализ позволяет получить как закон установления амплитуды параметрических колебаний, так и выражения для стационарных значений этих а илитуд. [c.163]

В целом можно констатировать, что внутритопочное подавление генерации N0 в топках стационарного кипящего слоя, необходимое для достижения уровня предельно допустимых концентраций, сводится в первую очередь к проведению процесса горения при невысоких температурах (750-850 °С) и коэффициентах подачи воздуха в слое не боле 1,2. [c.342]

В стационарном режиме в области, где отсутствует иоглош ение, интенсивность генерации 1 ( , t) остаётся постоянной, а на частоте линии поглощепия она изменяется по закону [c.294]

Насыщение коэф. усиления играет важную роль не только для установления стационарной интенсивности генеращш. Оно важно и для формирования моно-хроматич. (когерентной) волны. Излучение на резонансной частоте доминирует в процессе развития генерации, излучение на др. частотах тоже развивается, хотя и в меньшей степени. По достижении же коэф. усиления стационарного. значения, определяемого условием (7), излучение на др. частотах иачинает затухать. Т. к. для резонансной частоты у, имеет макс. значение, то для любой др. частоты to [c.547]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...