Режим работы лазера импульсный

Применяют модуляторы двух типов пассивные и активные. Пассивный модулятор добротности представляет собою кювету с раствором красителя, например фталоцианинового, просветляющегося по мере прохождения через него света, что приводит к генерации мощного импульсного излучения (десятки мегаватт). Спустя несколько десятков наносекунд прекращается генерация поглощение света вновь возрастает. Такой модулятор недостаточно стабилен, и момент начала генерации трудно контролировать, что приводит к нестабильности энергии генерации, хотя с помощью пассивного модулятора можно получить одномодовый режим работы лазера. [c.45]

Лазер на рубине. Рабочим веществом является рубин, активными центрами — ионы хрома. Линия генерации имеет X ж 0,69 мкм, к. п. д. 1%, режим работы — импульсный, энергия в импульсе до 500 Дж. [c.341]

Технические параметры установки позволяют получать вакуумно-плотные швы при точечно-шовной сварке со скоростью до 30 мм/мин. Применяемый в данной установке лазер имеет следующие характеристики активный элемент — стекло с неодимом номинальная энергия излучения 10 Дж, режим работы импульсный, с частотой следования 1 Гц стабильность"энергии излучения при этом 5%. [c.306]

Основную группу лазеров на твердых телах составляют лазеры на ионных кристаллах и стеклах. Основной метод возбуждения таких лазеров — оптическая накачка, наиболее характерный режим работы — импульсный. При этом, конечно, выбор исходных уравнений и численных значений величин для расчета существенно зависит от длительности импульсов накачки, гене рации и частоты их следования. Основные схемы расчета лазеров на твердых телах в настоящее время можно считать достаточно хорошо разработанными [10, 12, 27, 75, 89—92]. Твердотельные лазеры, наиболее важными и типичными представителями Которых являются лазеры на рубине и активированных неодимом стеклах, возникли одними из первых. Их разработка, исследование и расчет продолжается уже свыше четверти века и многие проблемы можно считать решенными, а методы расчета хорошо разработанными. Однако формулировки общих задач и методов расчета на современном этапе развития представляются более сложными, чем в случае электроразрядных лазеров на газах. [c.176]

Импульсный режим работы твердотельных лазеров задается системой накачки активной среды. Форму импульса и модовую структуру выходного излучения определяет оптическая схема лазера. [c.45]

Наиболее распространенным является импульсный режим работы рубинового лазера. Лампа-вспышка дает импульс света длительностью 10" с. Длительность когерентного импульса, излучаемого лазером, несколько короче. Это связано, во-первых, с тем, что требуется некоторое время, чтобы заселенность уровня -г достигла порогового значения, после чего лазер начинает генерировать. Во-вторых, с тем, что генерация лазера прекращается, когда интенсивность вспышки лампы понижается настолько, что ее становится уже недостаточно для поддержания заселенности выше пороговой. Сам лазерный импульс имеет сложную структуру и состоит из множества отдельных импульсов длительностью до 10 с, следующих друг за другом с интервалом —10" с. Мощность рубинового лазера в импульсе может достигать десятков кВт при длине стержня в 20—30 см и диаметре 1,5 см. [c.718]

По сравнению с системами УТС с магнитным удержанием важнейшим преимуществом ИТС является пространственное разделение камеры реактора ИТС с драйвером пучки ионов от ускорителя или лучи лазеров могут транспортироваться на значительные расстояния до ввода в камеру реактора. Это обстоятельство имеет огромное экономическое значение — один драйвер, работающий с частотой 10 Гц, может обслуживать несколько реакторных камер. В системах магнитного удержания камера реактора неизбежно объединена в одном объёме с системами нагрева и удержания плазмы. Кроме того, количество трития, необходимого для обеспечения работы токамака-реактора, измеряется килограммами, при коэффициенте выгорания 1 %. В единичном микровзрыве будет использоваться 1 мг трития при коэффициенте выгорания 30%. Таким образом, одновременно в камере реактора (в аварийно наиболее опасной зоне энергоустановки) будет находиться весьма малое количество трития. Геометрия ввода греющих пучков от драйвера в камеру реактора и ее конструкция таковы, что появляется возможность использования жидкой стенки , которая воспринимает первичный удар продуктов микровзрыва и снижает активацию конструкционных материалов. В то же время следует отметить, что импульсный режим работы реактора ИТС создает более тяжелые условия для материалов первой стенки и всей конструкции реакторной камеры. [c.15]

В отличие от непрерывных Не-Ые лазеров использован так называемый импульсно-периодический режим работы, в результате чего мощность лазерного излучения возросла в - 10 раз. В итоге оптимальная высота полета вертолета составила для разных подстилающих поверхностей (снег, вспаханная почва, водная поверхность) от 150 до 1000 м. [c.20]

Лазер на кристалле рубина работает обычно в импульсном режиме. Различают два режима работы рубинового лазера режим свободной генерации и режим с модуляцией добротности. Работа рубинового лазера в режиме свободной генерации продолжается до тех пор, пока интенсивность излучения импульсной лампы не станет слишком малой и уровень инверсной населенности не упадет ниже порогового. Обычно стандартные рубиновые кристаллы длиной в несколько сантиметров при диаметре 1 с.м позволяют получить в этом режиме полную энергию в импульсе излучения порядка нескольких джоулей. Длительность самого импульса генерации при этом измеряется миллисекундами и, следовательно, средняя мощность излучения генератора порядка нескольких киловатт. [c.283]

Таким образом, до момента включения добротности инверсия населенностей N t) нарастает до максимального значения, а затем спадает. Добротность резонатора включается в момент времени, когда N t) становится максимальной ( = 0 на рисунке). С этого момента времени t > 0) начинает увеличиваться число фотонов, что приводит к возникновению импульса генерации, максимум которого имеет место в некоторый момент времени td после включения добротности резонатора. Увеличение числа фотонов приводит к уменьшению инверсии населенностей N t) от некоторого начального значения Ni (три = 0) до конечного значения Nf, которое достигается после того, как импульс генерации закончится. Разумеется, лазеры с модуляцией добротности и импульсной накачкой могут работать в режиме повторяющихся импульсов, причем частота повторения обычно колеблется от единиц до нескольких десятков герц. 2) Импульсно-периодический режим с модуляцией добротности при непрерывной накачке (рис. 5.33). Этот режим осуществляется при непрерывной накачке (со скоростью Wp) лазера и периодическом переключении потерь резонатора до низкого уровня. При этом выходное излучение лазера [c.295]

Импульсный режим лазеров может осуществляться либо непосредственно от питающей сети, либо с применением промежуточного накопителя энергии [37]. Очевидно, что первый вариант, хотя и является наиболее простым, мало приемлем для устройств лазерной техники. Использование промежуточного- накопителя энергии приводит к усложнению схемы источника питания, но позволяет реализовать совместно с коммутирующими элементами все необходимые режимы работы с любым уровнем входных параметров. Энергия, необходимая для накачки лазеров, может накапливаться в конденсаторах в виде энергии электрического поля и в индуктивных элементах, где аккумулируется энергия магнитного поля. Возможно использование комбинированных накопителей энергии. [c.33]

Рубиновые лазеры обеспечивают излучение практически во всех временных режимах работы в режим ё свободной генерации, модулированной добротности и синхронизации мод [54, 39]. Каждый из указанных режимов работы реализуется направленным воздействием на динамику формирования импульса излучения в резонаторе лазера и имеет свои отличительные особенности. В режиме свободной генерации обеспечиваются наиболее высокие уровни энергии излучения при наибольших значениях- КПД, в режиме модулированной добротности — наиболее высокие уровни импульсной мощности излучения при несколько меньших значениях КПД, в режиме синхронизации мод — сверхвысокие уровни импульсной мощности излучения при сверхкоротких импульсах. [c.161]

Это — очень большая длительность для лазеров с импульсной накачкой такое время часто превышает длительность работы источника накачки, поэтому для многих типов импульсных твердотельных лазеров стационарный режим генерации вообще не устанавливается. [c.29]

До сих пор мы рассматривали лазеры непрерывного действия. Твердотельные оптические квантовые генераторы работают, как правило, в импульсном режиме. Такой режим характерен, например, для очень распространенных генераторов на рубине ( =0,69 мкм) и неодимовом стекле (Л=1,06 мкм). Длительность импульса составляет обычно 0,0001—0,001 с. Энергия и мощность генерируемого излучения зависят от размеров кристалла и интенсивности накачки. Небольшие кристаллы дают за одну вспышку энергию порядка 1 Дж, средние — 50—100 Дж, большие — до 1000 Дж. Мощность, генерируемая во время импульса, может достигать в этих случаях колоссальных значений — вплоть до миллионов ватт. [c.31]

Лазерный масс-спектрометр. Он предназначен для микроло-кального анализа металлов и других материалов на наличие газов и прочих примесей в зоне 5—100 мкм. Исследуемые материалы находятся в диапазоне масс 2—200 М чувствительность к измерению газовых примесей не хуже 10 а точность определения количества примесей 30—50%. На установке можно исследовать образцы размером 50x50x20 мм. В установке используется лазер на рубине или стекле с неодимом с энергией излучения 1 Дж. Режим работы лазера импульсный. Габаритные размеры вместе с масс-спектрометром составляют 1500x2600x2000 мм, а масса 350 кг. [c.313]

Оптические квантовые генераторы — лазеры — это приборы, преобразующие один из видов энергии (электрическую, световую, тепловую, химическую) в монохроматическое (т. е. строго одной длины волны) когерентное излучение электромагнитных волн (ультрафиолетового, видимого, инфракрасного диапазонов). Благодаря высокой монохроматичности, когере11тносги, острой направленности и высокой частоте излучения (10 —10 гц) лазеры находят широкое применение в науке, технике, военном деле. В табл. 1.19 приведены лазеры некоторых типов и их основные характеристики. В третьей графе таблицы указан режим работы лазеров импульсный (Имп.) или непрерывный (Непр.) [c.48]

Обзорно-информационная система построена на базе полупроводникового лазера из арсенида гелия. Лазер работает в ближней инфракрасной области света (0,9 мкм). Режим работы лазера импульсный, частота посылок импульсов около 2 МГц. В дальномере используется Лазоимпульсный метод, позволяющий измерять рас- [c.67]

Интересная возможность получения непрерывной генерации в послесвечении разряда открывается при использовании плазменной смеси в виде равномерно текущей струи. Напомним, что в импульсном плазменном лазере происходят три последовательных процесса первый — образование высокоионизованной плазмы, второй — охлаждение свободных электронов плазмы, третий — рекомбинация плазмы (накачка лазерных переходов). Если плазма макроскопически неподвижна, то эти процессы совершаются в одном и том же месте пространства и поэтому должны чередоваться во времени — отсюда обязательный импульсный режим работы лазера. Если же плазма движется в виде струи, то все три указанных процесса могут совершаться одновременно, но в разных областях пространства (разных участках струи). Для пояснения приводится рис. 1.50. Здесь 1 — газовая струя, 2 — область, где реализуется поперечный разряд и создается высокоионизованная плазма, 3 — область, где происходит охлаждение свободных электронов, 4 — область рекомбинации, 5 — зеркала оптического резонатора, 6 — лазерное излучение. Такая развертка последовательных процессов в пространстве (вдоль течения струи) позволяет в принципе совместить их во времени. [c.84]

Эксимерпые лазеры. Рабочая среда — газовая смесь благородных газов с F2, I2, фторидами. Возбуждение сильноточным электронным пучком или поперечным разрядом. Импульсный режим работы. УФ-диа-назон длин волн. Применение спектроскопия, химия рассматриваются проекты мощных систем для лазерного термоядерного синтеза. [c.551]

Рубин представляет собой кристалл корунда АЬОэ с примесью ( 0,05%) ионов Сг " , заметающих в кристал-лич. решётке ионы А1. Рубиновый лазер работает по трёхуровневой схеме, в к-рой уровнем 1 является осн. состояние уровнем 2 — полосы fj и уровнем 3 — дублет - . В мощных рубиновых лазерах применяют круглые стержни диам. 2см и дл. 20—30 см. Типичный режим работы—импульсный, реализуются также модуляция добротности, синхронизация мод, усиление мощности. Длина волны генерации рубинового лазера 0,7 мкм. [c.49]

Резонатор является весьма важным элементом лазера. Путем воздействия на параметры резонатора во время накачки можно осуществить помимо обычных режимов работы лазеров (непрерывного и импульсного) также и режим гигантских импульсов, позволяющий получать мощные короткие импульсы длительностью 10 —10" с. Режим гигантских импульсов осуществляется путем использования резонаторов о управляемой добротностью при 8ТОМ величина пииовой мощнооти может бнть увеличена на не- [c.13]

Рабочие характеристики самого лазера иногда играют важную роль при выборе экспериментальной методики, наиболее удобной для определения параметра. Режимы работы лазеров можно классифицировать следующим образом непрерывный, модулированный или пульсирующий, пичковый, самосинхронизация мод резонатора и модуляция добротности резонатора. Примерами лазеров, работающих в таких режимах, могут служить гелий-неоновый лазер, работающий в непрерывном режиме пульсирующий лазер на полупроводниковом диоде из ар-сенида галлия импульсный рубиновый лазер, работающий в пичковом режиме аргоновый ионный лазер с самосинхронизацией мод резонатора лазеры на неодимовом стекле, в которых применяется модуляция добротности резонатора или режим гигантских импульсов. Очевидно, что точность измерения параметров пучка сильно зависит от режима работы лазера. Например, при работе твердотельного (рубинового) лазера в пичко- [c.34]

Прайер и др. [123] изготовили лазеры на основе ДГС PbS—PbSe—PbS и наблюдали непрерывный режим работы при температурах теплоотвода вплоть до 120 К, а импульсный режим— вплоть до 180 К. Длина волны излучения могла перестраиваться температурой от 6,5 до 8,5 мкм. При 77 К были получены пороговые токи плотностью менее 10 А/см на длине волны излучения 7,5 мкм. [c.80]

Параметры систем О. л. зависят от характеристик осн. используемых узлов лазера, фотоприёмника, сканирующего устройства, модулятора и т. д. Наиб, широко в О. л. применяются лазеры, генерирующие в ИК-области спектра,— полупроводниковые, твердотельные, газовые. Полупроводниковые лазеры обеспечивают как непрерывный режим (до сотен мВт), так и импульсный (до сотен Вт) в ближней ИК-области спектра (X X 0,8—0,9 мкм). Модуляция полупроводниковых лазеров, как правило, осуществляется током накачки. Иа твердотельных лазеров в О. л. используются лазеры на разл. матрицах, активированных ионами неодима, в частности на основе алюмоиттриевого граната (A, = 1,06 мкм). Лазер на гранате, обладающий низким порогом возбуждения и хорошей теплопроводностью, может работать при больших частотах повторения импульсов, а также и в непрерывном режиме излучения при кпд до 3%. Предпочтительны в О. л. лазеры на двуокиси углерода (СО,-лазеры) с X 10,6 мкм, имеющие большой кпд (- 10%), мощность излучения от единиц Вт до кВт в непрерывном и МВт в импульсном режимах, узкую линию излучения (неск. кГц). [c.433]

Большинство твердотельных лазеров работает в режиме импульсного возбуждения, продолжающегося, как правило, <1 мс, и при отсутствии специальных мер имеет специфический, так называемый пичковый режим генерации. Несмотря на непрерывное в течение всего светового импульса накачки с интенсивностью / (рис. 5.3, а) возбуждение, излучение лазера (рис. 5.3, в) появляется через некоторое время задержки и имеет вид отдельных пичков с характерной длительностью мкс [c.170]

Режим охлаждения импульсных лазеров на гранате, В частотном режиме работы импульсных лазеров на гранате средняя электрическая мощность, подаваемая на лампу накачки, составляет 500г—2000 Вт. Поэтому, как и в случае непрерывной генерации требуется интенсивное охлаждение активного элемента и лампы накачки. Минимальный расход теплоносителя зависит от геометрии каналов подвода теплоносителя, вида отражателя (устройства, фокусирующего излучение ИЛ в активный элемент) и свойств [c.120]

Режим моноимпульсной генерации. Завершающим этапом объединения лазеров на четырехволновом смещении с лазером накачки в единый оптический генератор с новыми свойствами стало создание гибридных лазеров, работающих в квазинепрерывном импульсно-периодическом режиме с импульсами наносекундной [14] и пикосекундной [15] длительности. Так, в работе [14] источником накачки служил лазер на растворе родамина-6С, который в свою очередь накачивался периодическими (/ = 1 кГц) импульсами второй гармоники излучения ИАГ-лазера (X = 532 нм) и генерировал импульсы с = 100 не и " 300 Вт. Обра-щаюшее зеркало записывалось в кристалле ВаТЮэ по схеме с двумя областями взаимодействия. [c.198]

Лазеры на красителях с импульсной накачкой работают в квазинепрерывном режиме, длительность которого ограничивается длительностью вспышки лампы накачки. По-настоящему непрерывный режим (сш-режим) впервые удалось осуществить Иппену и сотр. [6.3], а также О Нейлу [6.4]. Для непрерывной накачки лазера на родамине 6G они использовали излучение аргонового лазера. Была получена непрерывная последовательность импульсов длительностью 1,5 пс. В более поздних экспериментах лазер такого типа позволил осуществить генерацию фемтосекундных импульсов [6.5—6.7, 6.30—6.32]. [c.187]

Для технологических применений важной характеристикой лазера является время выхода на стабильный тепловой режим, когда устанавливается ось диаграммы направленности и становится постоянной энергия импульсов излучения. На рис. 6.8 приведены осциллограммы импульсов излучения ЛПМ Карелия при работе ЗГ с телескопическим HP (М = 180, геом =0,15 мрад) и с одним выпуклым зеркалом (i = 3 и 63 см, (9геом = 0,3 и 3,6 мрад) в установившемся тепловом режиме. Как видно из осциллограмм, нестабильность импульсной энергии при работе ЗГ с HP составляет около 5%, а в однозеркальном режиме существенно меньше (около 2%), так как в последнем случае пучок излучения формируется в ЗГ за один проход. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...