Модуляция добротности селекция мод

Для усиления энергии излучения после лазерного генератора помещают либо одну, либо две ступени усилителя (рис. 97). При модуляции добротности целесообразно поместить в резонатор устройство для селекции продольных типов колебаний. Таким методом можно получить когерентные световые импульсы с энергией, составляющей единицы джоулей, и длиной когерентности до десятков метров. [c.137]

В гелий-неоновых лазерах самосинхронизация мод происходит, когда добротность резонатора понижена за счет внесения постоянных потерь (т. е. при модуляции или селекции длин волн и т. д.) или когда слишком велика прозрачность выходного зеркала. Необходимо следить за характером выходной мощности газового лазера с непрерывным излучением, чтобы быть уверенным, что световой поток свободен от этого дефекта. Если обнаружен такой источник помех, то его можно устранить увеличением коэффициента отражения зеркала, уменьшением отражения от поверхностей оптических элементов, расположенных внутри резонатора, увеличением мощности возбуждения (если лазер уже не работает в области насыщения) или выбором лазера, размеры и допплеровская ширина линии которого более соответствуют данному применению. [c.474]

Естественная селекция продольных мод при пассивной модуляции добротности. Рассматривая многомодовую модель лазера, можно показать [106, ПО], что благодаря относительно большой длительности этапа линейного развития генерации в лазере с просветляющимся фильтром успевает проявиться сильная конкуренция между различными модами, вследствие чего одни моды затухают, тогда как другие, напротив, усиливаются и выходят на этап нелинейного развития генерации. Как показано в [110], относительное различие в величине добротности двух мод, равное всего 10 , может приводить при длительности линейного этапа 2-10 не к тому, что указанные моды будут различаться по интенсивности на порядок к началу просветления фильтра. Таким образом, даже незначительное случайное различие в добротности может приводить к резкому усилению отдельных мод ). [c.374]

Проявляющаяся на этапе линейного развития генерации конкуренция между различными модами приводит к заметному уменьшению числа мод, сохраняющихся в поле излучения к началу просветления фильтра. Число сохраняющихся мод оказывается более чем на порядок меньше числа мод, имевшихся в момент начала генерации ). В связи с этим говорят об эффекте естественной селекции продольных мод при пассивной модуляции добротности. [c.375]

Указанный эффект проявляется в заметном сужении спектра генерации лазера (поскольку преимущественно сохраняются моды, находящиеся вблизи центра линии усиления). На рис. 3.48 представлена зависимость эффективной ширины спектра генерации от длительности этапа линейного развития генерации [6]. Чем больше длительность линейного этапа, тем сильнее проявляется эффект естественной селекции продольных мод, тем, следовательно, сильнее сужается спектр генерации. Именно поэтому спектр излучения лазера при пассивной модуляции добротности оказывается существенно более узким, чем при активной модуляции. [c.375]

Усилитель. Проблемы разработки и расчета характеристик усилителя в лазерной системе, в том числе и на основе газов, возникают прежде всего тогда, когда от этой системы необходимо получить более короткие и более интенсивные импульсы излучения, чем при использовании одного генератора с применением техники модуляции добротности и сихронизации мод. Кроме этого усилитель широко используется в лазерных системах с частотной селекцией и селекцией пространственного распределения поля излучения. В таких системах исходное излучение формируется задаюш,им генератором небольшой мош,ности, в кототом разработанными методами селекции частоты и пространственного распределения сравнительно легко добиваются заданных характеристик излучения. Роль усилителя в такой системе сводится к усилению полученного от задаюш,его генератора излучения до нужного уровня мош,ности, причем искажения, вносимые усилителем во все характеристики исходного сигнала, не должны превышать пределов точности их экспериментальных определений. В этом разделе мы остановимся на анализе и расчете характеристик молекулярных газовых усилителей (МГУ) излучения СОа-лазера. Это опять же связано с широким кругом прикладных задач, в которых используют такие системы, начиная от лазерного термоядерного синтеза и прикладной нелинейной оптики в ИК-Диапазоне и кончая современной технологией. Сразу отметим, что весь алгоритм этого анализа и расчета может быть использован при разработке усилителя на любых газах с возбуждением его активной смеси электрическим разрядом. Обш,ей схемой анализа МГУ можно считатьструктурнуюсхему для лазеров (см, рис. 2.3). Для задач усилителя в ней исключается из описания Резонатор и вместо уравнения, описываюш,его режим генерации, в блоке Mil в полуклассическую модель вместо (2.21, г) и в балансную модель вместо (2.22, в) вводятся уравнения, описываюш,ие прохождение излучения в среде усилителя, а именно [c.77]

Для некоторых применений необходимы еще большие мощности, чем достигаемые с помощью селектора импульсов. Мощности порядка гигаватт нужны, например, для исследования нелинейных оптических эффектов высоких порядков, а также для эффективного преобразования частоты излучения (см. разд. 8.8). На рис. 5.17 показана схема усилительной лазерной установки, примененной Ротманом и др. для усиления импульсов, генерируемых лазерами на красителе с синхронной накачкой [5.30]. Усиление осуществляется в четырех расположенных последовательно кюветах с красителем, накачка которых производится второй гармоникой излучения ( i = 0,53 мкм) лазера на АИГ Nd с модуляцией добротности. При этом лазер на красителе не содержит селектора импульсов, а их селекция для снижения частоты следования осуществляется в процессе усиления, периодичность которого задается лазером на АИГ Nd, работающим с тактовой частотой около 10 Гц. Длительность импульсов лазера на АИГ Nd с модуляцией добротности равна примерно 10 НС, что в зависимости от случайного соотношения фаз позволяет усиливать один или два импульса лазера на красителе без специальной синхронизации с аргоновым лазе- [c.184]

Характеристики применяемых для модуляции добротности затворов будут приведены в 5.2, а здесь мы несколько подробнее рассмотрим генерацию мопоимпульса при пассивной модуляции добротности просветляющимися фильтрами. В качестве таких фильтров в лазере на неодимовом стекле применяются растворы красителей или твердотельные затворы на основе центров окраски. Физика процесса генерации гигантского импульса состоит в это.м случае в том, что просветляющийся фильтр, пропускание которого возрастает при увеличении падающего на него излучения, играет роль ячейки положительной обратной связи. Процесс генерации можно также разбить на три этапа накопление инверсии, сравнительно длинный этап линейного развития генерации и короткий этап нелинейного развития генерации, на котором происходит высвечивание энергии моноимпульса. Для пассивной модуляции длительность линейного этапа Тд (т 1 мкс) в несколько раз больше, чем при активной, что имеет важное значение для селекции спектра излучения (см. ниже). Длительность моноимпульса ( и 10—100 нс) примерно такая же, как при мгновенном включении добротности, если только выполнено условие на сечение вынужденных переходов в фильтре Оф и активной среде а стф>ст. [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...