Перестройка частоты лазера призмой

Как и в гл. 5, мы будем считать, что на излучение в резонаторе оказывают влияние частотно-селективные элементы (частотные фильтры). Роль такого частотного фильтра может играть дополнительный элемент (например, призма), помещаемый в резонатор для перестройки частоты излучения. Приближенно такой фильтр может представлять эффективное ограничение полосы усиления. Если ширина спектра импульса мала по сравнению с шириной полосы фильтра и частота излучения лазера ol задается центральной частотой этой полосы, то изменение импульса после прохода через этот элемент описывается, согласно (5.13) и (5.14), выражением [c.205]

Режим свипирования длины волны генерации осуществляется так же, как и ее перестройка, описанная в предыдущих пунктах данного параграфа. Отличие заключается в том, что положение минимума кривой потерь резонатора непрерывно смещается по шкале частот в процессе излучения лазера. Для этого, например, в случае призменного дисперсионного резонатора с определенной скоростью вращается зеркало, расположенное за дисперсионной призмой, [c.205]

Вместо рассмотренной в предыдущем разделе синхронизации мод при модуляции внутренних потерь или оптической длины резонатора синхронизация мод может осуществляться путем модуляции усиления. Для этого в резонатор лазера вводится накачка в виде непрерывной последовательности импульсов, генерируемых другим лазером с синхронизацией мод (см. рис. 5.8). Если длина резонатора лазера достаточно близка к длине резонатора лазера накачки или кратна ей, то при определенных условиях усиление оказывается модулированным с периодом, равным времени полного прохода резонатора. Как и при модуляции потерь, короткий импульс в этом случае формируется за промежуток времени, соответствующий максимальному усилению. Длительность этого импульса при оптимальных условиях может быть на два-три порядка короче длительности импульса накачки. Наибольший практический интерес представляет применение метода синхронной накачки в лазерах на красителях, так как в лазерах этого типа используется преимущественно оптическая накачка, а их линии усиления весьма широки (величина А(0з2/2л лежит в пределах от 10 до 10 Гц). Лазеры на красителях допускают в определенном диапазоне плавную перестройку частоты в области максимума спектра излучения. Это достигается введением в резонатор частотно-селек-тивного оптического фильтра, в качестве которого могут быть использованы, например, эталон Фабри—Перо, фильтр Лио или призма. Ширина спектра пропускания этих фильтров, однако, не должна быть слишком мала, так как ее сужение может вызвать существенное увеличение длительности импульсов. По указанным причинам значение лазеров на красителях с синхронной накачкой в технике генерации пикосекундных и субпи-косекундных импульсов в последние годы все больше возрастает. По сравнению с лазерами на красителях с пассивной синхронизацией мод, которым посвящена следующая глава, синхронно накачиваемые лазеры имеют следующее преимущество для перестройки частоты их излучения может быть использована полная спектральная ширина лазерного перехода, тогда как при пассивной синхронизации полоса перестройки дополнительно ограничивается спектром линии поглощения насыщающегося поглотителя. [c.150]

В работе [25] получена параметрическая генерация в диапазоне 7,8 мкм на нелинейном кристалле GdSe при накачке СаРг Dy " лазером. Авторы [26] получили перестраиваемое излучение в ПГС на кристалле прустита (AgsAsSs) (накачка Я, = 1,06 мкм). В работе [27] в ПГС использовался резонатор на призмах. В работе [28] получена мощная генерация в видимом диапазоне при возбуждении ПГС на кристалле ADP 4-й гармоникой высокостабилизированного лазера на стекле с неодимом. Авторы [29] использовали электрооптический эффект для перестройки частоты излучения ПГС на кристалле KDP. [c.253]

В устройстве, показанном на рис. 5.9, частота излучения лазера непрерывно меняется настроечным элементом. Таким элементом может служить, например, фильтр Лио, эталон Фабри— Перо или интерференционный фильтр с клиновидными слоями. (Последний представляет собой четырехслойную диэлектрическую систему, в которой для некоторого направления толщина слоев меняется по линейному закону. Поэтому перемещение фильтра в этом направлении позволяет менять длину волны.) При применении призмы может быть использован резонатор V-образной формы. Применяя различные красители, можно при синхронной накачке лазера получать пикосекундные и субпико-секундные импульсы с возможностью плавной перестройки длины волны излучения оптическим фильтром в спектральном диапазоне примерно от 420 до 1000 нм. Особое внимание при этом следует обращать на относительно точную регулировку длины резонатора лазера на красителе и частоты следования импульсов лазера накачки. Это требует обеспечения высокой термической и механической стабильности лазерной системы. Следует подчеркнуть, что частота следования импульсов лазера накачки определяется частотой активного модулятора и может несколько отличаться от частоты прохода /(2L) соответствующего холодного резонатора (т. е. резонатора лазера без накачки активной среды). Поэтому необходимо подобрать длину резонатора лазера на красителе, согласовав ее с точностью порядка 10 с оптимальной частотой модуляции. Если не осуществляется постоянная подстройка частоты модуляции и длины резонатора лазера на красителе, то эти величины должны сохранять свои значения с точностью около Поэтому применяют высокочастотные генераторы с высокой стабильностью колебаний как по амплитуде, так и по фазе. Резонаторы монтируются на вибропоглощающих подставках и снабжаются стеклянными трубками, исключающими воздействие флуктуаций воздушных потоков. Осуществляется глубокая компенсация теплового расширения резонатора. Температура оптических элементов по возможности поддерживается постоянной, так чтобы изменение оптической длины не превышало 0,1 мкм. Для регулировки длины резонатора можно, например, поместить выходное зеркало резонатора лазера на красителе на микрометрический столик, позволяющий фиксировать изменение длины резонатора с точностью до 0,1 мкм. [c.177]

Как мы уже отмечали, для того чтобы устранить эффект затягивания частоты и обеспечить тем самым линейный закон перестройки iзaви имo ть частоты генерации от частоты настройки резонатора), необходимо, чтобы селектирующий элемент имел один, достаточно узкий (бУр< АУл) максимум пропускания. Этому требованию удовлетворяет, например, дисперсионная призма. Перестроечная кривая лазера на неодимовом стекле с такой призмой приведена на рис. 5.17 [77]. Диапазон перестройки составляет примерно 50 нм, причем затягивание частоты невелико. [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...