Режим работы лазера непрерывный

В жидких лазерных материалах может быть достигнута концентрация активных ионов того же порядка, что и в лазерных стеклах. Это позволяет получить большие энергии и мощности излучения с единицы объема активного вещества. В то же время сильная зависимость показателя преломления от температуры обусловливает значительные оптические неоднородности, возникающие при накачке активной среды, что приводит к ухудшению генерационных характеристик лазеров и увеличению расходимости лазерного пучка. Применение прокачки активной жидкости через лазерную кювету позволяет реализовать как периодический, так и непрерывный режим работы лазера. [c.948]

Непрерывный режим работы лазера [c.245]

В данном разделе мы изучим работу лазера при стационарной накачке (т. е. когда скорость накачки Wp не зависит от времени). Поскольку, как мы увидим ниже, стационарная накачка приводит к стационарному режиму генерации, этот случай можно рассматривать как непрерывный режим работы лазера. [c.245]

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]

Согласно опубликованным данным, от газодинамических С02-лазеров можно получить выходную мощность до 80 кВт, причем химический КПД ) составляет 1 % Непрерывный режим работы такого лазера был получен лишь в течение короткого времени (несколько секунд), что связано с сильным нагревом отдельных элементов (например, зеркал) лазерным пучком. Вследствие трудностей, возникающих при работе со сверхзвуковым истечением, промышленные применения для газодинамических лазеров пока не найдены. Наше короткое рассмотрение здесь имело целью подчеркнуть интерес к самой идее создания инверсии населенностей путем газодинамического расширения. [c.377]

Уравнения (4.11)-(4.13) описывают режим работы непрерывно действующего радиационно-сбалансированного лазера. Выражение (4.11) [c.143]

К достоинствам газового лазера следует отнести непрерывный режим работы удобный метод подкачки работу при комнатной температуре, а к недостатку — малую выходную мощность. [c.438]

Укажем еще на одну особенность преобразователя частоты вверх, которая пока оставалась вне нашего внимания, — на его способность запасать энергию регистрируемого сигнала . Другими словами, поскольку квантовая эффективность преобразования зависит от мощности лазерной накачки и поскольку большинство твердотельных лазеров ограничено со стороны средней, а не пиковой мощности (запасом энергии при инверсии населенности), то преобразователь частоты вверх обеспечивает возможность создания такого детектора, который работает либо в непрерывном режиме с умеренной эффективностью, либо с очень высокой эффективностью в течение коротких вспышек, сопровождающихся затем периодами, когда детектор вообще не способен регистрировать сигналы. Подобный режим работы детектора особенно подходит для решения задач лазерной локации, когда приблизительно известно время возвращения отраженного сигнала, либо для использования его в схемах синхронного детектирования излучения пульсирующих источников с известным периодом и фазой. Ко времени написания данной книги экспериментальных исследований указанной способности преобразователей частоты вверх к синхронному детектированию пульсирующего излучения проведено не было, хотя имеется работа [113], содержащая результаты анализа ожидаемых характеристик подобного детектора. [c.178]

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]

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]

Для реализации резкого сброса температуры рабочего газа используется сверхзвуковое сопло Лаваля. При непрерывной подаче рабочего газа реализуется режим стационарной генерации теплового лазера. Принцип работы такого устройства схематически показан на рис. 11.11. [c.105]

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]

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]

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]

Эти уравнения описывают непрерывный режим работы четырехуровневого лазера. Рассмотрим их более подробно. Прежде всего следует заметить, что уравнение (5.29а) показывает, что равенство No = N выполняется даже при Wp > [c.247]

Перспективы широкого практического использования нелинейно-оптических приемников зависят от параметров каждой из трех основных частей схемы приема — оптической накачки, нелинейной среды и системы регистрации излучения видимого диапазона. Если в вопросе регистрации видимого излучения трудно ожидать каких-либо качественных изменений, то по каждому из первых двух пунктов последнее время наблюдается заметный прогресс. Использование в качестве нелинейных сред новых кристаллов с большими нелинейными восприимчивостями, большими размерами и высоким оптическим качеством и в ряде случаев газов позволило суш,ественно ослабить ограничения, связанные с низким коэффициентом преобразования при сравнительно маломош,-ной накачке. С другой стороны, в области создания источников накачки наметился принципиальный сдвиг благодаря появлению полупроводниковых лазеров нового поколения. Совершенно реально ожидать в ближайшее время появления достаточно надежных малогабаритных источников накачки мош ностью порядка нескольких ватт в непрерывном режиме. Это выведет нелинейпо-оп-тические приемники уже на приборный уровень — непрерывный режим работы при высокой энергетической эффективности, малогабаритность и простота конструкции. [c.143]

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]

В любом конкретном случае выбор экспериментальной методики зависит от выходных характеристик изучаемого лазера (т. е. непрерывный режим работы для газовых лазеров или им-пульсно-пичковый для рубиновых или других твердотельных лазеров), от предполагаемой структуры мод, от уровня мощности и длины волны, от физического строения лазера. Методом фотографирования можно воспользоваться просто для определения грубой структуры мод, а при достаточно тонкой методике и для количественного определения поперечного распределения интенсивности света. Методом высокоскоростного фотографирования можно исследовать изменяющееся во времени излучение лазера. [c.44]

В наших работах [19, 23, 31] сообщается о результатах разработки двух типов ЛП-лидаров с дискретно перестраиваемыми по переходам газовыми лазерами на Аг и СО2. Непрерывный режим работы указанных лазеров позволил впервые реализовать когерентный прием с внутрирезонаторным смешением опорного и рассеянного световых полей, что обеспечило целый ряд преиму-ш,еств в зондировании по сравнению с внерезонаторным гетеродином суш,ественное повышение оптической помехозаш.иш,енности и энергетической чувствительности к улавливаемому внешнему сигналу, а также увеличение спектральной чувствительности за счет конкуренции связанных лазерных переходов, один из которых должен совпадать с линией атмосферного поглош,ения, а другой находится в окне прозрачности . Для лазера на Аг рабочими переходами служили длины волн 496,5 и 515,5 нм. Которые использовались для зондирования на атмосферной трассе z 20 м фоновых концентраций NO2 на уровне (0,05+0,01) млн" [c.220]

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]

Обшей и весьма неприятной чертой инжекционных гомолазеров являлись очень высокие значения плотности порогового тока ( 5,50 000 А/см ) при комнатной температуре. Большинство исследований было проведено при температуре жидкого азота (77 К) или еще более низких температурах. Создание лазера, работающего в непрерывном режиме при комнатной температуре, оказалось невозможным, хотя в 1967 г. Даймент и Д Азаро [39] при соответствующем выборе теплоотвода смогли получить непрерывный режим работы при температурах вплоть до 205 К- Инжекционный ток протекал через узкую полоску, проходящую вдоль всей длины лазера. Такая конструкция уменьшала общий ток, текущий через лазер, и улучшала теплоотвод. Как отмечается в гл. 7, полосковая геометрия в том или ином варианте стала позднее важной чертой, присущей почти всем гетеролазерам, имеющим практическое значение. Обычным режимом работы гомолазеров были повторяющиеся, очень короткие импульсы (. 1 мкс) с большой скважностью (>10 ). Оглядываясь назад, мы сейчас понимаем, что очень высокие значения плотности порогового тока при комнатной температуре являлись характерным свойством гомолазеров. [c.16]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...