Добротность полная

Сравнение по добротности. Полная взаимная компенсация положительной и отрицательной обратных связей, достигаемая при регулировке усилителя, изображается условием [c.348]

Добротность осциллятора. Правильность полученного результата вызывает некоторое сомнение. Дело в том, что в основе нашей модели излучения лежит тот факт, что колебание осциллятора является незатухающим, происходящим по закону косинуса с постоянной амплитудой. Так как при этом осциллятор непрерывно излучал бы энергию согласно формуле (2.40), то принятая модель гармонического осциллятора не может быть верной, если потеря энергии за счет излучения при большом числе колебаний не составляет ничтожную часть средней энергии осциллятора. С целью выяснения, имеет ли это место в данном случае, определим полную энергию осциллятора [c.33]

Произведение 2i на отношение полной энергии к энергии, расходуемой за период, называется добротностью осциллятора (Q) [c.33]

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]

Рис. 35.9. Использование призмы полного внутреннего отражения для управления добротностью

Модуляция добротности (т. е. резкое ее увеличение) может быть произведена различными методами. Наиболее распространен метод, состоящий в замене одного из зеркал резонатора, имеющего коэффициент отражения, близкий к единице ( глухого зеркала), вращающейся призмой, чаще всего с полным внутренним отражением. Когда призма занимает положение I (рис. 15), она не образует резонатора и при этом имеют место большие потери. При положении призмы II свет, отраженный от неподвижного зеркала, [c.29]

Кристаллическая структура граната хотя и сложна, но хорошо изучена Существенным отличием структуры граната от структуры шпинели является полное заполнение ионами металла всех тетраэдрических и октаэдрических пустот. Это способствует большой стабильности решетки граната (акустическая добротность граната такая же, как у лучших кристаллов, например, кварца—10 . [c.35]

Поскольку Лтах< 1, энергетическая добротность привода всегда меньше единицы (х< 1), т. е. привод не может работать с полным использованием расхода и давления, допустимого источником питания. [c.57]

Каждая пористая перегородка подвергается контролю по этому параметру до того, как она будет установлена в разделительной ступени. При этом проверяется и ее добротность в отношении наличия капиллярных каналов увеличенных сечений, через которые возможны проскоки газа. Зная ф, можно рассчитать полную геометрическую площадь пористых перегородок для обеспечения заданной или расчетной производительности отдельной ступени и всего каскада. Необходима стабильность коэффициента пропускания ф в течение многих лет эксплуатации. С этой целью проводится предварительная (химическая) обработка перегородок-, их пассивация, так как недопустимо ни забивание пор, ни их раскрытие в процессе многолетней эксплуатации. При забивании пор будет падать расход газа в ступени, при раскрытии уменьшаться коэффициент обогащения. [c.264]

В случае синхронизации мод при непрерывной накачке выходной пучок состоит из непрерывного цуга импульсов, в котором интервал между двумя соседними импульсами равен времени полного прохода резонатора 2L/ (см. рис. 5,46,6). Активная синхронизация осуществляется, как правило, либо модулятором на ячейке Поккельса, либо акустическим модулятором, что более общепринято, поскольку потери, вносимые этим модулятором в резонатор, меньше, Акустооптический модулятор, используемый для синхронизации мод, отличается от того, который применяется при модуляции добротности (см, рис, 5,30), поскольку грань, к которой прикреплен преобразователь, и противоположная грань оптического блока вырезаны параллельно друг другу. Звуковая волна, возбуждаемая преобразователем, теперь отражается назад противоположной гранью блока. Если длина оптического блока равна целому числу полуволн звуковой волны, то возникают звуковые стоячие волны, В этих условиях, если частота звуковой волны равна и, дифракционные потери будут промодулированы с частотой 2(о. Действительно, дифракционные потери достигают максимума в те моменты времени, когда имеет место максимум амплитуды стоячей волны. [c.321]

В случае непрерывного лазера с модуляцией добротности метод разгрузки резонатора можно использовать периодически для получения цуга ультракоротких импульсов, частота следования которых равна теперь частоте работы устройства разгрузки, а не частоте повторения /2L, устанавливаемой временем полного прохода резонатора. Если эта частота достаточно низка (100 кГц—1 МГц), то соответствующий промежуток между двумя последовательными разгрузками резонатора (1 — 10 мкс) обеспечивает достаточное время для восстановления синхронизации мод. Поэтому метод периодической разгрузки резонатора позволяет получить последовательность ультракоротких лазерных импульсов при намного более низкой частоте [c.324]

Резонансы наиболее узкополосны при больших б = hll вблизи частоты отсечки. Высокая добротность обеспечивается практически полным отражением волноводных волн от раскрывов щелей вблизи со = 0. С удалением от этой частоты добротность постепенно падает (рис. 59, а) и возрастает [c.115]

Для простой решетки волноводного типа (одна волноводная область на периоде структуры) резонансное полное отражение наблюдается вблизи тех значений ё, при которых по высоте волноводного района укладывается целое число полуволн одной из высших распространяющихся волноводных волн [29, 72]. В случае -поляризации это волны с постоянными распространения (0 , m > 2, а в случае Я-поляризации — с постоянными (о , m > 1. Чем больше б, тем это соответствие точнее. Выявление этой закономерности позволяет пронумеровать соответствующие резонансы двойной индексацией согласно количеству полуволн и номеру соответствующей распространяющейся волны. Не менее важна и открывающаяся возможность прогнозирования возникновения режимов полного отражения. На этой же основе легко объясняется увеличение количества и добротности режимов с возрастанием б (рис. 69). Б представленной на рис. 69 области изменения и при выбранных значениях фиксированных параметров между металлическими брусьями решетки распространяются две волноводные волны. Появление характерных точек полного отражения -поляризованных волн такой структурой хорошо коррелирует с закономерностями, описанными выше. [c.126]

Однако между двумя языками линий с нулевым уровнем 1Бо образовалась зона срыва эффекта. Эту зону пересекла линия уровня I So I = 1, соответствующая полной прозрачности структуры. Такое явление, обусловленное взаимодействием двух типов колебаний, представляет интерес ввиду возможности получения режимов полного отражения с низкой добротностью (широкополосного режима) на кончиках языков, которым на рис. 70 соответствуют точки е = 5,65 5,365. [c.127]

Селекция мод значительно улучшается при работе вблизи порога генерации и применении модулятора добротности, который позволяет получить в резонаторе большое число полных проходов. [c.282]

Поэтому важнейшая задача САПР состоит не в замене человека Как лица, принимающего решения, а в снабжении его добротной и полной информацией, помогающей в принятии проектных юшений. Для снятия напряжения в типовых ситуациях ЭВМ может выполнять роль консультанта, ненавязчиво предлагающего некоторые варианты решений и пути дальнейшей работы. При этом важно, чтобы проектировщик ощущал приоритет в выборе решений. [c.282]

Табл. 2 показывает, что, применяя двойной Т-четырехполюс-ник, можно наиболее полно использовать исходное усиление лампы Jli усилителя. В результате этого можно получить либо наибольшую добротность, либо, если ее повышения не требуется, то наивысшую устойчивость работы схемы (вследствие уменьшения потребного усиления). [c.349]

Коэф. усиления К. равен отногпению мощности, отводимой в нагрузку, к мощности сигнала, поступающего во входной резонатор. Он достигает 60 дБ (10 раз). Это обусловлено почти полным отсутствием во входном резонаторе затрат мощности сигнала на модуляцию электронов но скорости однородно заряженный пучок половину периода потребляет мощность, а половину периода отдаёт её полю. Поэтому достаточно высокий уровень напряжения па зазоре, требуемый для эфф. модуляции, может быть получен и при малой мощности входного сигнала за счёт высокой добротности резонатора, настройки в резонанс и подбора уровня связи с входным фидером, обеспечивающим отсутствие отражения мощности. [c.383]

Появление лазеров вызвало интенсивное развитие методов внутр. М, с., основанных на управлении когерентным излучением за счёт изменения параметров лазера. При этом мы. устройства, применяемые как внеш. модуляторы, номещаются внутри оптического резонатора лазера. Используя разл. способы внутр. модуляции, получают любой вид М. с. амплитудный, частотный, фазовый и поляризационный. Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. резонатора лазера, напр. менян оптич. длину резонатора. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне (см. Магнитострикционный преобразователь), либо на пьезоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путём изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. кристалл. Частотную модуляцию излучения лазера можно получить также при наложении на активную среду магн. или электрич. полей (см. Зеемана эффект, Штарка эффект), под действием К-рых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного излучения. Изменяя величину коэф. усиления, получают амплитудную модуляцию излучения лазера. Для этого воздействуют на разность населённостей активной среды, либо изменяя мощность её возбуждения, либо используя всцомогат. возбуждение, приводящее к-перераспределению населённостей. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. Одним из методов управления когерентным излучением является модуляция величины обратной связи лазера, т. е. коэф. отражения зеркал резонатора. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал к-рого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лить в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутр. отражения. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри — Перо. Коэф. отражения такого резонатора зависит от расстояния между зеркалами, изменяя к-рое можно модулировать интенсивность излучения и получать т. н. гигантские импульсы, мощность излучения в к-рых существенно превосходит мощность непрерывной генерации. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптич. резонатора путем введения потерь, величина к-рых управляется внеш. сигналом. Для этого используют модуляторы на основе элек- [c.184]

Аналогичные условия отражения могут быть реализованы и без применения диэлектриков полное отражение от закритич. волновода — плавным уменьшением расстояния между отражателями (рис. 1, в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. волновода,— внесением неоднородностей скачкообразным иамененвем расстояния между отражателями (рис. 1, г) или ограничением размеров отражателей (рис. д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаях разный характер. В первом существует каустика, разграничивающая области докри-тич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально) убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничивается областью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяются в О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используются резонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями рис. 1, с). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергии к энергии потерь доб-491 [c.491]

Чисто С. в. могут устанавливаться только при отсутствии затухания в среде и при полном отражении от границ. В противном случае кроме С. в. появляются оегущие волны, доставляющие энергию к местам поглощения или излучения. Распределение волнового поля при этом характеризуется коэф. стоячестн волны — КСВ (см. Бегущая волна), а соотношение между средней за период колебаний Т = 2п/со запасённой в С. в. энергией IV и мощностью Р, уносимой бегущей волной, характеризуется добротностью колебания Q = ыЦ/ /Р. Невырожденные нормальные колебания объёмных резонаторов беа потерь суть С. в., а нормаль ные волны в волноводах представляют собой волны, бегущие в одном направлении н стоячие в направлениях, перпендикулярных оси волновода. [c.698]

Ограниченные размеры кристалла, естественно, определяют энергетические возможности рубиновых лазеров. Предельную энергию генерации в режиме с модулированной добротностью можно сравнительно просто оценить, полагая, что все активные ионы возбуждены к началу импульса излучения. Тогда энергия в импульсе VNoho) 10-10 3 Дж. Реальные значения энергии излучения в режиме модулированной добротности составляют 1Дж при длительности импульса 30 НС. Рекордные значения энергии гигантского импульса достигают десятков Дж. В режиме свободной генерации полная энергия излучения за время накачки активного элемента мс может быть несколько выше, так как в силу пичкового характера генерации активные ионы могут испытывать многократное возбуждение и тушение в каждом импульсе накачки. Так как время между двумя соседними пичками составляет 10 мкс, то даже при возбуждении всех ионов в каждом пичке полная энергия излучения лазера за время свободной генерации будет меньше 300 Дж, В реальных условиях эта величина, как правило, не превышает 1...10 Дж, т. е. средняя.мощность излучения в режиме свободной генерации составляет 1...10 кВт по сравнению с 10 МВт в режиме модулированной добротности. [c.175]

Реальная часть этих значений близка к решениям (2.30), определяющим точки полной прозрачности решетки из металлических брусьев с узкими щ,елями и значением относительной диэлектрической проницаемости заполнения волноводных каналов е = 1. Мнимая часть (2.45) — отрицательная и по абсолютной величине совпадает с половиной ширины полосы пропускания по частоте в окрестности точек полного прохождения. Квази-собственные волны, отвечающие собственным значениям частот, экспоненциально убывают во времени тем медленнее, чем меньше 1тхл . Добротность колебаний, если определить ее так же, как и добротность колебаний в открытом резонаторе, будет [c.112]

Рнс. 61. Изменение добротности резонансов вблнзн режимов полного отражения (Я-поля-ризация) [c.117]

Итак, при 6i Ф 82 существуют такие наборы параметров х, б и 0, при которых под действием падающего поля возбуждаются колебания периодической решетки, близкие к собственным колебаниям соответствующего периодического открытого резонатора, и это приводит к полному отражению падающей волны. Неравенство 6i Ф 63 означает, по существу, что связь полей в зонах прохол<дения и отражения должна осуществляться ТЕМ-волнами, постоянные распространения которых не совпадают. Из численного анализа следует, что добротность резонансов в точках полного отражения изменяется при возрастании 6 и увеличивается в тех случаях, когда они располагаются ближе к границе, за которой область становится нерезонансной (рис. 61). На рис. 61, а (под рисунками величины N, Mi и — составляющие вектора [N, М , М2], определяющего режим связи полей над и под решеткой) приближение к границе, разделяющей резонансную и нерезонансную области, происходит при уменьшении Эффект полного отражения на фоне полной прозрачности решетки становится все более высокодобротным и исчезает с пересечением границы 63 = 1. На рис. 61, б добротность режимов полного отражения возрастает по мере приближения 0 к значению 0,37, отделяющему области с 44 + М2 = 3 и Mi + = = 2. Во второй из них не выполнены условия реализации режима полного отражения, так как постоянные распространения волн, распространяющихся в различных каналах, совпадают, т. е. связь, по существу, происходит на одной волноводной моде. [c.119]

Как видно из рис. 65, для -поляризации более добротный резонанс смещается в сторону меньших Ml, а менее добротный — незначительно в сторону больших hll. Вне резонансных точек кривые для ф = О и 0,5° практически совпадают. С ростом ф выравниваются как добротности этих резонансов, так в целом и их смещение относительно случая ф = 0. Если идентифицировать каждый из этих резонансов по периоду повторения вдоль оси h/l, то первый из пары резонансов связан с минус первой гармоникой Флоке (А (h/l) = (2Г l) ), а второй — с плюс первой (А (h/l) = = (2r .i) ). Более полно такая идентификация подтверждается и всплеском вблизи одних резонансов минус первых пространственных волн в слое, а вблизи других — плюс первых. Таким образом, при очень малых ф более добротными оказываются резонансы на минус первой волне, хотя уже при Ф = 5° большей добротностью может обладать и резонанс на плюс первой флоке-волне (рис. 65). Те же закономерности изменения резонансных кри- [c.123]

Случай Я-поляризации (рис. 124, в, г, кривые которого построены соответственно в областях 1, 1) и 1, 2) на разрезах в плоскости х, б, отмеченных на рис. 121,6 отрезками прямых) дает пример еще более явного различия между влиянием поглощения в неидеальных диэлектриках в зависимости от добротности эффекта полного незеркального отражения. В области [1,1 энергетические потери не превышают 0,7 %, достигая в области 1,2 значений порядка 33 %. Таким образом, геометрические места точек, соответствующих режиму полного незеркального отражения, в областях 1,М , М=, 2,. .., для решеток волноводного типа образуют непрерывные линии на плоскостях х, б (аналогичный вывод справедлив для любой плоскости, координатная система которой определяется произвольной парой независимо изменяющихся параметров). В областях 7V, М) с N > 2, N режимам незеркального отражения с уровнем концентрации не ниже заданного соответствуют лишь отдельные острова в плоскости изменения любых двух независимых параметров. В областях с одинаковым N при возрастании М увеличивается и количество таких островов. Существует возможность достижения практически полного незеркального отражения на одной из гармоник в отдельных точках. При практическом использовании решеток с диэлектрическим заполнением в режиме полного автоколлима- [c.180]

При анализе двухкоординатных картин распределения линий равного уровня W-1 отмечалась возможность реализации широкополосных (по х) режимов полного автоколлимацнонного отражения. Сравнение рис. 133, 134 позволяет оценить диапазон изменения добротности режимов полного автоколлимацнонного отражения. [c.193]

На рис. 2.266, в изображена более полная картина поведения собственных колебаний двумерного резонатора и трехмерного резонатора с круглыми сферическими зеркалами. Видно, что имеется, в конечном счете, небольшое число мод (в двумерном резонаторе симметричных, в трехмерном — аксиаль но-симметричных), потери которых изменяются с А экв квазипериодическим образом, так что эти моды поочередно становятся наиболее добротными. В трехмерном случае эти закономерности сохраняются и при больших Л экв в то время как в двумерном, начиная с определенного значения А экв> кривые перестают пересекаться - вырождение [c.122]

Поэтому даже при однородном уширении линии для достижения одномодовой генеращш необходимо использовать спектральные селекторы — устройства, обеспечивающие резкое изменение добротности резонатора при небольших вариациях частоты (описание всевозможных их видов дано в [74]). Положив х Ь находим, что селектор, чтобы подавить генерацию на соседних боковых частотах, должен вносить на них дополни-тельнь е ( селективные ) потери при полном обходе резонатора не менее 2L (кус — зг( /8т + 1 3)/2. [c.179]

Третий и четвертый члены в правой части уравнения (4.144) описывают изменение инверсии рабочих уровней под действием накачки и спонтанных переходов. Если длительность генерируемых импульсов настолько мала, что за время, равное их длительности, изменение инверсии под действием накачки и за счет спонтанных переходов невелико, то третьим и четвертым членами в уравнении (4.144) можно пренебречь. Это, как правило, справедливо для режима модулированной добротности. В случае модуляции добротности (исключая пассивные методы с использованием фото-тропных веществ) изменение добротности соответствует изменению во времени коэффициента полных потерь к от пот (О-Необходимо отметить, что V в уравнении переноса (4.146) — так называемая эффективная скорость фотонов в резонаторе с активным и фототропным элементами. Она позволяет избежать математических трудностей, связанных с тем, что активная и фото-тропная среды находятся в различных областях пространства и учитывает реальное замедление фотонов в активной среде (скорость распространения v — с/п) и в фототропной (скорость распространения Кф =с1пф). Для случая, когда используется полностью система уравнений (4.144) — (4.146), т. е. при введении фототропного затвора в резонатор, формула для эффективной скорости движения фотонов в резонаторе может быть записана в виде [c.222]

Если учесть, что в процессе генерации в режиме пассивной модуляции добротности формируется не один моноимпульс, а несколько или даже последовательность импульсов, то при определении полной энергии и эффективной генерации необходимо учитывать вбв генерируемые импульсы. Общее выражение для [c.226]

Основой передающего устройства лазерного локатора GSF служила лазерная головка с рубиновым активным элементом, работавшая в режиме модулированной добротности с частотой повторения 1 Гц. Активный элемент длиной 70 мм и диаметром 9,5 мм излучал энергию в пределах от 0,9 до 1,2 Дж в импульсе при длительности импульса 24...30 не и времени нарастания переднего фронта 5...8 НС. Модуляция добротности осуществлялась призмой полного внутреннего отражения, вращавшейся с частотой 24 000 об/мин, я также дополнительной оптической ячейкой, содержавшей раствор криптоцианина и метанола, которая выполняла роль пассивного затвора. Расходимость лазерного излучения на выходе лазерной головки составляла приблизительно 10 радиан. С помощью десятикратного телескопа Галилея расходимость уменьшалась до величины 1,2-10 радиан. Часть выходного излучения лазерй с помощью кварцевой пластинки, ориентированной под углом Брюстера, отводилась на фотодиод. Сигнал с выхода фотодиода использовался, с одной стороны, для запуска счетчика измерения дальности, а с другой — для контроля выходной энергии лазерного импульса. [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...