Условие стационарной генерации

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]

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

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

Необходимо отметить, что в отличие от Ко, характеризующего усилительные свойства активной среды, пороговый коэффициент усиления определяет условия стационарной генерации в конкретной ситуации и является характеристикой резонатора. [c.39]

Так как коэффициент усиления среды К в резонаторе в условиях стационарной генерации равен пороговому значению Кп, то, подставляя (1.89), получим [c.39]

Для чисто отражательных решеток при диффузионной нелинейности, как было показано в [17], условия стационарной генерации не могут быть удовлетворены. Экспериментально было установлено, что запись отражательных решеток в случае пропускающей схемы только ослабляет эффект, повышая порог возникновения генерации (рис. 4.10), как и для резонатора с петлевой схемой резонатора [24]. [c.139]

Каков физический смысл порога генерации и условия стационарной генерации. [c.313]

Условия стационарной генерации. При стационарной генерации потери энергии компенсируются за счет энергии, полученной световым пучком от активной среды. Стационарная генерация может осуществляться при значительных плотностях потока энергии, поэтому в качестве а следует взять его значение при наличии потока. Условие стационарной генерации имеет вид [c.313]

Что же произойдет, если пространственная структура различных мод будет неодинакова В этом случае условие стационарной генерации запишется в том же виде. Однако приведенные выше рассуждения могут оказаться неверными и для моды с частотой Vky не совпадающей с V/. [c.154]

Как было показано в гл. 1 (1.59), создание инверсии требует малой заселенности нижнего лазерного уровня. В условиях отсутствия генерации нижние уровни СОг находятся в тепловом равновесии с основным. Их относительная заселенность со ехр (— ёюо/kTr) при типичных условиях (температура газа 7 г 500 К) составляет всего лишь 10 " . Для поддержания стационарной [c.120]

Совсем иначе обстоит дело при наличии возбужденной активной среды. Величины со" в соответствии с (2.6) уменьшаются по мере приближения к порогу генерации некоторые из них стремятся к нулю. В результате уже при режиме регенеративного усиления резонансные свойства системы могут проявиться в полной мере, несмотря на выполнение условия (2.7) в отсутствие возбуждения активной среды. Еще более резко выражены резонансные свойства системы во время стационарной генерации, когда одна или несколько величин со равны нулю (вообще говоря, за счет непрерывной подпитки генерации спонтанным излучением они и здесь чуточку отличны от нуля, однако этим почти всегда можно пренебречь). [c.70]

В случае непрерывной генерации многомодового излучения слу-чайный процесс 8а (р, t), а следовательно, и комплексная амплитуда 8а (О > часто с хорошим приближением удовлетворяют условию стационарности. Тогда, как и всякий стационарный случайный процесс, [c.17]

Нелокальный нелинейный отклик фоторефрактивных кристаллов, наличие которого является необходимым условием стационарного энергообмена между двумя когерентными световыми пучками одинаковой частоты (п. 1.2.2), обеспечивает возможность создания генераторов только лишь с одним пучком накачки. Если условия эксперимента подобраны так, что порог генерации превышен в кристалле, помещенном в резонаторы определенных типов, возникают две встречные волны генерации. При этом тройка волн (падающая и две генерационных) порождают вследствие встречного попарно коллинеарного взаимодействия четвертую волну, распространяющуюся навстречу падающей на кристалл. [c.134]

При стационарной генерации выполняются следующие условия [c.159]

Таким образом, выражения (17.29)—(17.31) позволяют полностью описать характеристики стационарной генерации лазера на спектрально-неоднородной активной среде. Правда, как следует из приведенных уравнений, поле считается пространственно однородным (это условие в эксперименте реализуется, например, в резонаторе бегущей волны). Благодаря такому предположению удается исследовать в чистом виде влияние неоднородного уширения полосы люминесценции на характеристики лазерного излучения. [c.159]

Причиной уширения спектра генерации является деформация контура полосы люминесценции активной среды. Действительно, условие (17.38) означает, что на некоторой частоте V, отличной от частоты генерации (V) (рис. 17.3,а), коэффициент усиления возрос и сравнялся с коэффициентом потерь. На частоте же генерации V это равенство (17.38) выполняется в силу условия стационарности [c.162]

Таким образом, для того чтобы добиться стационарной генерации, необходимо исключить возмущения на частоте собственных релаксационных колебаний. В условиях пространственно-неоднородного поля в резонаторе, когда инверсная населенность оказывается пространственно-неоднородной, чувствительность к рассмотренным выше возмущениям еще более возрастает. В результате для обеспечения стационарной генерации твердотельных лазеров приходится решать целый ряд технических задач. [c.174]

При этом, поскольку N0 > о, и > О, т.е порог генерации, разумеется, достигается только при инверсии населенностей рабочего перехода. Условие (1.1.27) фактически является пороговым условием для скорости (стационарной) накачки н р. Используя (1.1.7), (1.1.16), (1.1.19), получаем из (1.1.27) следующее условие возникновения генерации [c.17]

Рассмотренный нами применительно к генератору Ван-дер-Поля режим возникновения автоколебаний, не требующий начального толчка, называется режимом мягкого возбуждения. Для генераторов с одной степенью свободы такому режиму соответствует фазовый портрет, представленный на рис. 14.2 а. Встречаются также системы с жестким возбуждением автоколебаний. Это такие системы, в которых колебания самопроизвольно нарастают с некоторой начальной амплитуды. Для перехода систем с жестким возбуждением в режим стационарной генерации необходимо начальное возбуждение с амплитудой, большей некоторого критического значения. Фазовый портрет такого генератора приведен на рис. 14.2 б. Видно, что для выхода траектории на устойчивый предельный цикл начальная точка на фазовой плоскости должна лежать вне области притяжения устойчивого состояния равновесия. Отсюда ясен и физический смысл неустойчивых предельных циклов они служат границей между областями начальных условий, из которых система стремится к различным устойчивым режимам движения (на фазовой плоскости таким движениям соответствуют притягивающие [c.298]

Внесение в резонатор просветляющегося фильтра приводит, вообще говоря, к снижению устойчивости стационарной генерации, а при определенных условиях может обусловливать незатухающие пульсации мощности излучения (см. например, [7.8)]. [c.267]

Неустойчивость исходного стационарного состояния и условие самовозбуждения генерации в лазере с просветляющимся фильтром. Вопрос об устойчивости (неустойчивости) исходного стационарного состояния (3.7.28) принципиально важен для выяснения возможности самовозбуждения генерации в лазере с просветляющимся фильтром. Предположим, что состояние (3.7.28) является устойчивым. В этом случае флуктуационные изменения плотности поля и плотности инверсной заселенности не смогут перевести лазер в состояние генерации как бы сильно ни возрастала в данном случае интенсивность накачки, лазер с фильтром будет неизменно находиться в окрестности исходного состояния [c.359]

В этом случае условие неустойчивости стационарной генерации имеет вид [c.364]

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]

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]

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]

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]

Рис. 5.41. Представление процесса АМ-сии-хронизации мод во времени, а — условие стационарной генерации б — световой импульс, приходящий раньше момента времени tm, соответствующего минимальным потерям в — укорочение импульса, когда он приходит в момент времени tm-

При наличии активной среды, полупрозрачного зеркала и источников неактивных потерь в аберрационную функцию F(x) добавляются соответствующие множители, иF (0) =/ ехр(2Агус/ - 2oqI), где — среднее значение коэффициента усиления на оси. Тогда с помощью (2.41) приходим к следующему условию стационарности генерации на основной моде [c.188]

К аналогичным последствиям может привести также наличие существенной неравномерности распределения интенсивности по сечению резонатора (например в случае генерации на низшей поперечной моде устойчивого резонатора). Рассмотрение всех этих ситуаций завело бы нас слишком далеко поэтому в дальнейшем будем полагать, что распределение интенсивности по сечению резонатора является по тем или иным причи нам достаточно равномерным. Бпредь будем считать также, что спектральная селекция отсутствует и лазер генерирует на большом числе аксиальных мод (что обычно в таких случаях и имеет место). Тогда можно пренебречь интерференцией следующих навстречу друг другу пучков и приравнять / просто сумме плотностей этих пучков. Отсутствие голографической решетки в среде стирает различия между средним и эффективным значениями показателя усгаения (см. 3.3), и условие стационарности генерации приобретает простейший вид / ехр[2( ус — Oq)1] = 1 [c.191]

Число возможных схем, в которых может быть получена генерация для сред с локальным откликом, существенно меньше, чем для сред с нелокальным откликом. Поскольку при строгом вырождении по частоте усиление при двухпучковом смешении отсутствует [1], то принципиально невозможно получение вырожденной по частоте генерации в схемах с одним пучком накачки. С другой стороны, необходимое условие стационарной генерации в лазере с полуоткрытым резонатором требует равенства нулю действительной части константы связи (7 = 0) [2], что для сред с преимущественно локальным механизмом отклика не может быть вьшолнено ни при каких частотных расстройках генерационной волны по отношению к волне накачки. [c.174]

В плазме газового разряда протекают различные физические процессы, определяющие механизмы создания инверсной заселенности. Так, в слабоионизированной плазме атомы и молекулы возбуждаются главным образом в результате неупругих соударений с электронами. Однако использовать подобные процессы непосредственно для создания инверсной заселенности можно далеко не всегда, так как это связано со следующими физическими обстоятельствами. При соударении атомов с электронами эффективно возбуждаются резонансные уровни, которые связаны с основным состоянием, разрешенным оптическим переходом. Как правило, это наиболее низкие возбужденные атомные состояния, поэтому они не могут служить в качестве верхнего лазерного уровня. В то же время использование в этом качестве уровней, расположенных выше резонансных, хотя и позволяет в ряде случаев получить инверсную заселенность и стационарную генерацию лазерного излучения, однако требует непропорционально высоких энергетических затрат. К тому же использование рассматриваемого механизма создания инверсной заселенности в стационарных условиях возможно только при малых значениях плотности электронов и газа, когда процессы прямого возбуждения лазерных уровней преобладают над ступенчатыми в противном случае устанавливается близкое к равновесному распределение [c.40]

Как уже отмечалось, для системы этих уравнений характерны два стационарных состояния, соответствующих отсутствию излучения ( =0, N =11) и генерации и = п—1, Л =1). Существование второго стационарного состояния имеет смысл только при выполнении условия самовозбуждения — /г>1. Анализ системы на устойчивость показывает, что вследствие большого значения параметра С тг/тр ю для неодимового стекла стационарная генерация является устойчивой и выход на нее осуществляется через затухающие с постоянной времени /уЖ2т2/л и частотой [c.199]

В стационарном режиме, когда АЫ -> О, то и Лvr -> О, т. е. лазер должен работать на одной продольной моде. Однако это утверждение справедливо только для однородного распределения интенсивности в активном элементе, которое достигается, например, в кольцевом резонаторе при его однонаправленной генерации или при усилении на прямом и обратном проходе в активном элементе волн с ортогональной поляризацией, создаваемой двумя четвертьволновыми пластинками с развернутыми на 90° осями. Если эти условия не выполнены, что и имеет место в обычном линейном резонаторе с близкими значениями коэффициентов отражения зеркал, в активной среде образуется стоячая волна. Очевидно, что энергия снимается, в основном, в пучностях этой волны, а в узлах она накапливается. В результате создаются условия для генерации других аксиальных мод. Число этих аксиальных мод, а значит и ширина спектра генерации увеличиваются согласно следующему [c.227]

Кроме того, при облучении нелинейной среды единственной волной с частотой в ней могут возбуждаться колебания на частотах /г и /з. Эти волны возникают в результате усиления шума . В роли шума здесь проявляется некогерентное спонтанное излучение с указанными частотами, которое не может быть объяснено в рамках нашего классического рассмотрения (см. по этому поводу т. 2). Для получения таких параметрических колебаний используемый нелинейный кристалл предпочитают помещать в резонатор, зеркала которого хорошо пропускают волну накачки (коэффициент отражения пластинок резонатора 1ге1 0), тогда как коэффициент отражения на частоте сигнала и на вспомогательной частоте высок ([/"е 1). Необходимое пороговое условие для стационарной генерации волн с частотами и /з состоит в том, чтобы потерн, возникающие при прямом и обратном прохождении соответствующей волны через резонатор, компенсировались усилением на этом же пути. Если представить все потери сосредоточенными в зеркалах и учесть их путем введения эффектив ых коэффициентов отражения Геи г , то указанное условие для пути 21 в среде имеет вид [c.182]

Следует подчеркнуть, что опри определенных условиях (при определенных значениях параметров С, р, б, а, а ) оба стационарных состояния генерации (3.7.29) и (3.7.30) оказываются неустойчивыми. Это означает, что даже при стационарной накачке и стабильности параметров активного элемента, фильтра, резонатора режим генераии лазера с просветляющимся фильтром может быть нестационарным. Иными словами, сам факт наличия внутри резонатора просветляющегося фильтра может приводить к неустойчивости стационарной генерации. [c.359]

Если выполнены определенные условия, которые будут рассмотрены в следующем параграфе, то процесс генерации будет иметь моноимпульсный характер — высвечивается гигантский импульс. При стационарной накачке в этом случае реализуется режим периодической генерации гигантских импульсов. Если же условия генерации гигантского импульса не выполнены, то возможно возникновение режтна затухающих пульсаций кглуч тл с выходом на стационарную генерацию. [c.365]

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 ...