Параметрическая генерация Параметрический генератор

Параметрическая генерация электрических колебаний (параметрические генераторы) [c.160]

Параметрическая генерация 501, 506 Параметрический генератор 502 [c.551]

На рис. 12.7 представлен схематически оптический параметрический генератор на двойном резонансе, который резонирует как на сигнальной, так и на холостой моде (и обладает высоким Q). Пре-кде чем начать строгий анализ параметрической генерации, рассмотрим очень простую точку зрения, которая будет полезной для иллюстрации основной природы взаимодействия. Прежде всего [c.574]

Вторая группа экспериментов [45] относится к преобразованию частотной модуляции импульсов в параметрических генераторах света с синхронной накачкой. Основным их итогом явилась разработка нового метода управления скоростью частотной модуляции. Экспериментально показано, что скорость изменения частоты импульсов параметрической генерации или может существенно превышать скорость изменения частоты импульсов накачки причем коэффициент преобразования величин и определяется только дисперсионными характеристиками кристалла (см. также 3.3). [c.194]

Параметрическая генерация 286 Параметрический генератор 288 [c.364]

В перпендикулярном зеркалам резонатора направлении, соответствующем его максимальной добротности, условие пространственного синхронизма кз = к1 + к2 при фиксированной частоте накачки соз выполняется для вполне определенных частот (01 и (02, связанных соотношением со1 +со2 = соз. На них и происходит параметрическая генерация. При изменении ориентации кристалла или его температуры или при наложении постоянного электрического поля частоты (01 и (02 изменяются. Эти обстоятельства можно использовать для плавной перестройки частоты параметрического генератора. Полоса перестройки частот генерации определяется диапазоном частот, для которого в данном нелинейном кристалле возможен пространственный синхронизм. Весьма жесткие требования предъявляются к источнику накачки. Его излучение должно иметь высокую монохроматичность и малую угловую расходимость. Недостаточная временная и пространственная когерентность излуче- [c.496]

Тонкие диэлектрические пленки используются не только как пассивные элементы, предназначенные для передачи световых сигналов. Они применяются также как активные элементы (так называемые пленочные лазеры)-, кроме того, они используются для осуществления нелинейных взаимодействий световых волн — генерации оптических гармоник, параметрической генерации света, вынужденного комбинационного рассеяния света. В [73] отмечается, в частности, что использование тонкопленочных диэлектрических волноводов открывает путь к созданию миниатюрных лазерных устройств, оптических модуляторов, фильтров, параметрических генераторов и других элементов для систем связи с большой информационной емкостью, быстродействующих вычислительных устройств и для систем оптической обработки информации... Такая перспектива послужила основой для возникновения на стыке микроволновой техники и оптики новой области исследований — интегральной оптики . [c.245]

Из фиг. 3.5,6 можно видеть, что одновременное согласование фаз для параметрической генерации и для удвоения частоты может иметь место также и в других параметрических генераторах. Например, кривая синхронизма для угла 35° показывает, что одновременно могут иметь место два синхронных взаимодействия удвоение частоты 0,31 мкм" и сложение частот 0,31 мкм и 0,1 МКМ . Иначе говоря, если излучение с частотой 0,41 мкм используется для накачки параметрического генератора, излучающего холостую волну 0,1 МКМ и сигнальную 0,31 мкм-, то одновременно имеет место синхронная генерация второй гармоники сигнальной волны на частоте 0,62 мкм . [c.93]

При условии Г а наступает параметрическая генерация света амплитуды усиливаемых волн растут экспоненциально во времени. Частоту параметрического генератора света можно плавно перестраивать, как и в случае параметрического усиления бегущих световых волн (3.22). [c.176]

В том же году запущен параметрический генератор света, в к-ром взаимодействие волн на квадратичной нелинейности используется для генерации когерентного излучения, плавно перестраиваемого по частоте в широком диапазоне. [c.293]

В предыдущем разделе мы показали, что волна накачки с частотой 3 через взаимодействие в нелинейном кристалле может привести к одновременному усилению оптических волн с частотами со и oj, причем 3 = СО + oj. Если нелинейный кристалл поместить внутри оптического резонатора, который настроен в резонанс на частоте сигнальной или холостой волн (или на обеих частотах), то при некоторой пороговой интенсивности накачки параметрическое усиление будет вызывать одновременную генерацию на частотах как сигнальной, так и холостой волн. Пороговая интенсивность для этой генерации соответствует значению, при котором параметрическое усиление в точности компенсирует потери сигнальной и холостой волн [16—18]. Это является физической основой оптического параметрического генератора. Практическое значение такого генератора состоит в том, что он может преобразовывать выходную мощность лазера накачки в когерентное излучение на сигнальной и холостой частотах. [c.574]

РИС. 12.7. Схематическое представление оптического параметрического генератора, в котором для накачки используется излучение лазера с частотой oij. Результирующее усиление вызывает в оптическом резонаторе, содержащем нелинейный кристалл и настроенном на частоты и oij, генерацию на частотах и оз (ш = Uj + [c.574]

Солитонные компрессоры можно использовать для получения очень больших коэффициентов сжатия. В эксперименте [35] был продемонстрирован коэффициент сжатия 110, когда 30-пикосекунд-ные импульсы от параметрического генератора света (длина волны генерации около 1,6 мкм) были сжаты до 275 фс при распространении через световод длиной 250 м. Длина световода была близка к оптимальной, если предположить Л 28 (соответствует пиковой мощности 0,6 кВт) и учесть, что 20 км для 30-пикосекундных начальных импульсов. Наблюдаемое сжатие также находится в близком согласии с (6.4.2). [c.168]

К числу основных модулей относятся задающие генераторы с фиксированной длиной волны, выполненные на основе твердотельных или ионных лазеров. В последнее время особый интерес вызывают высокостабильные лазеры на гранате с неодимом, работающие в режиме активной синхронизации мод или в сдвоенном режиме — синхронизации мод и модуляции добротности. Преобразование частоты задающих генераторов, как правило с уменьшением длительности, осуществляется методами нелинейной оптики (генерация гармоник, параметрическое преобразование частот) или путем накачки перестраиваемых по частоте лазеров (на красителях, центрах окраски, полупроводниковых или ВКР лазеров). [c.240]

В мандельштам-бриллюэновском и комбинационном генераторах частота излучения сдвинута на частоту акустического или колебательного кванта в стоксову область по отношению к частоте накачки в параметрических трехфотонных генераторах она изменяется в широких пределах в соответствии с условиями синхронизма. Однако частота — это не единственный параметр излучения, который преобразуется при генерации. Изменяется также пространственный спектр излучения появляются новые световые волны, соответствующие добротным модам используемого резонатора. В некоторых случаях существенно изменяется поляризация света она для генерационного пучка может стать ортогональной по отношению к пучку накачки. [c.258]

Оптические параметрические генераторы наряду с лазерами на красителях являются наиболее важными источниками перестраиваемых по частоте ультракоротких световых импульсов. Под параметрическим усилением и генерацией понимают нарастание интенсивности или генерацию двух световых волн с частотами 0)2 и соз в определенной среде, облучаемой сильной световой волной, называемой волной накачки, с частотой соь Параметрическое взаимодействие следует рассматривать как процесс, обратный процессу смешения частот. Если исходное излучение является монохроматическим, то частоты усиливаемых и генерируемых волн со2 и соз связаны с частотой исходной волны oi соотношением [c.286]

При проведении экспериментов НЛО в оптических резонаторах принято использовать такие области пространства, в которых существуют особенно высокие значения напряженности поля возбуждающего излучения. Для этой цели могут применяться два метода. В первом из них используется резонатор для возбуждающего излучения (например, непосредственно лазерный резонатор). Второй метод основан на возможности применения резонаторов для выделения излучения с определенной частотой и с заданным направлением волнового вектора при помощи селективной обратной связи. Таким путем могут быть получены большие усиления или сильная генерация излучения высокой монохроматичности и резкой направленности (примеры параметрический генератор, комбинационный лазер). Возможна также соответствующая комбинация обоих методов. На фиг. 9 показаны некоторые часто применяемые схемы резонаторов. [c.41]

Параметрическое усиление служит физической основой для создания параметрических генераторов света. Принципиальная схема такого генератора показана на рис. 41.13. В резонатор, образованный плоскими зеркалами М.. и М< , помещается нелинейный кристалл К, вырезанный таким образом, что для волн, распространяющихся перпендикулярно зеркалам, выпoлня pт я векторные условия синфазности + А = либо к + к -- к. Для возбуждения параметрической генерации применяется излучение второй (или третьей) гармоники рубинового или неодимового [c.852]

Параметрический генератор света. Поместив нелинейный кристалл в оптической резонатор, можно превратить параметрическое рассеяние в параметрическую генерацию света. Будем рассматривать скалярный синхронизм — когда волновые векторы (как волны накачки, так и обеих иереизлученных световых волн) направлены вдоль одной прямой эта прямая есть ось резонатора. Ориентируем нелинейный кристалл внутри резонатора таким образом, чтобы направление синхронизма для некоторой конкретной пары частот odj и — oj совпадало с осью резонатора, и введем в резонатор вдоль его оси интенсивную когерентную световую волну накачки частоты ш. Для выполнения условия синхронизма надо позаботиться о поляризации волны накачки. Возможна ситуация, когда волна накачки и одна из переизлученных волн — необыкновенные, а другая переизлученная волна — обыкновенная. [c.236]

Рассмотрим применение М.— Р. с. для наиб, часто встречающегося трёхчастотного взаимодействия (см. Взаимодействие световых волн, Взаимодействие волн в плазме. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний, Параметрический генератор света. Параметрическое рассеяние). Если, напр., выполняется соотношение Юн — Юс = Юр (Юр — разностная частота), то в соответствии с (1), (2) [c.223]

В иараметрич. устройствах радиодиапазона Н. осуществляет периодич. изменение величины ёмкости или индуктивности колебат. контура или резонатора. Если ёмкость конденсатора уменьшается в те моменты, когда заряд на нём максимален, и вновь увеличивается, когда заряд отсутствует, то энергия, накопленная в контуре, периодически увеличивается за счёт Н, В рассмотренном простейшем случае частота воздействия Н. вдвое превышает собств. частоту контура, на к-рой происходит усиление или генерация. Этот эффект наз. параметрит, усилением и используется в усилителях и генераторах радиодиапазона (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). [c.240]

Различают резонансные н нереаонансные П. к. с. В резонансных — нараметры меняются периодически, с периодом, находящимся в определённом целочисленном соотношении с периодом собств. колебаний или волн в системе. Это может приводить к эффектам раскачки поля из-за накапливающейся передачи энергии систе.ме в такт с её колебаниями (см. Параметрический резонанс). Это явление используется для усиления и генерации колебаний и волн (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний, Параметрический генератор света). [c.537]

На практике применяются как однорезонаторные, так идвух-резонаторные оптические параметрические генераторы. Двухре-зонаторную параметрическую генерацию можно получить при накачке от непрерывных и импульсных лазеров. При этом оказалось, что в случае непрерывной накачки пороговые мош,ности составляют всего несколько милливатт. Но наличие резонанса сразу на двух частотах вызывает некоторую нестабильность излучения на выходе как по амплитуде, так и по частоте. Одно-резонаторная параметрическая генерация была осуществлена лишь при накачке от импульсных лазеров, поскольку в случае резонанса на одной частоте пороговая мош,ность накачки оказывается значительно более высокой (на два порядка величины). [c.503]

Возможность усиления звука звуком, т.е. прямого преобразования частоты акустических колебаний без участия электромагнитных полей, представляет значительный принципиальный интерес. Как уже отмечалось, эффективность такого процесса для заданных частот не может быть высокой в отсутствие дисперсии. Позтому если, например, в радиотехни-ке сверхвысоких частот и оптике параметрические усилители и генераторы давно реализованы и неоднократно использовались, то в акустике преобразование частоты осуществляется, как правило, электроакустическим способом. Исключение составляют, пожалуй, лишь параметрические антенны (причем, как отмечалось, термин параметрические для них не соответствует принятому в теории колебаний и радиофизике), но эффективность преобразования в них чрезвычайно мала. Вместе с тем в диспергирующих системах возможны существенное параметрическое усиление и эффективная параметрическая генерация звука. [c.156]

В гл. 6 мы подчеркивали, что параметрическое преобразование частоты вверх является частным случаем процесса генерации излучения суммарной частоты. Подобно этому, параметрические усилители и генераторы являются частными случаями генераторов разностной частоты. Из соотношений Мэнли — Роу (разд. 2.14) мы знаем, что в процессе генерации разностной частоты фотон наибольшей частоты распадается на два фотона с меньшими частотами энергия, черпаемая из пучка с большей частотой, распределяется между двумя пучками с меньишми частотами. Следовательно, этот процесс можно использовать для усиления волн слабый сигнал заставляют взаимодействовать с мощной волной накачки, имеющей более высокую частоту, тогда обе волны — возникающая в процессе взаимодействия волна разностной частоты (известная под названием холостой волны ) и первоначальный сигнал — усиливаются. Если холостая волна и усиленный сигнал снова проходят, имея нужную фазу, через тот же самый нелинейный кристалл, то обе волчы снова усиливаются. Более того, даже если только одна из волн повторно и в нужной фазе пропускается через кристалл, то в результате снова получается усиление обеих волн. Таким образом, усилитель может быть превращен в генератор путем введения соответствующей обратной связи (т. е. резонатора) либо для обеих волн, либо только для одной из них. Если усиление за один проход превысит потери за тот же проход, самовозбуждение генератора может возникнуть с затравкой из шумов. Если и для сигнальной, и для холостой волн имеются резонаторы, то порог генерации, естественно, ниже, нежели в том случае, когда резонанс существует только для одной из них. Однако по другим соображениям (как показано в разд. 7.5) этот так называемый двухрезонаторный вариант параметрического генератора может быть менее предпочтительным. [c.189]

Нестабилизированный преобразователь с микросхемой серии 218 (рнс. 32) выполнен по схеме с независи-мыд возбуждением, питается от химического источника напряжением 18...25 В и обеспечивает иа выходе напря жеиие 80...ПО В, В качестве задающего генератора ис пользуется мультивибратор в интегральном исполне-НИИ серии 218, который питается от параметрического стабилизатора ДЗ, Я5. Частота генерации задающего генератора определяется емкостями конденсаторов С К С2. [c.130]

Возможность создания параметрич. генератора и усилителя эл.-магн. колебаний была выяснена Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси (1931— 1933). Они разработали параметрич. машины (ёмкостные и индуктивные), преобразующие механич. энергию в электрическую за счёт изменений С или Ь (при вращении вала), приводящих к параметрической генерации. Однако практич. применение параметрического устройства получили в 50-е гг., когда появились полупроводниковые параметрич. диоды, ёмкость к-рых зависит от приложенного запирающего напряжения, и были изучены св-ва сегнетоэлектриков (конденсатор с сегнетоэлектриком — переменная ёмкость), ферритов и сверхпроводников (переменная индуктивность). Периодич. изменение параметров достигается подключением к системе источника накачки с частотой (о . [c.518]

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР СВЁТА, источник когерентного оптич. излучения, в к-ром энергия мощной световой волны фиксированной частоты преобразуется в излучение более низкой частоты. Процесс преобразования осуществляется в нелинейной среде (в среде с нелинейной поляриза-циех ) и имеет много общего с параметрич. возбуждением колебаний радиодиапазона. Параметрич. возбуждение в радиодиапазоне происходит в колебат. контуре при модуляции его параметров, обычно ёмкости. Периодич. изменение ёмкости с частотой накачки (Он приводит к возбуждению в контуре колебаний с частотой (oJ2 (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). Аналогично могут возбуждаться и световые колебания. Однако в этом случае параметрич. явления носят волн, характер и происходят не в контуре с нелинейным конденсатором, а в нелинейной среде. Последнюю можно представить в виде цепочки колебат. конт ов с ёмкостью, модулированной бегущей световой волной. Световая волна большой интенсивности частоты ш (волна накачки), распространяясь в среде с квадратичной нелинейностью, модулирует её диэлек- [c.519]

С помощью параметрического воздействия можно влиять на вынужденные колебания в колебательном контуре. В частности, при параметрической регенерации реализуется работа системы либо в качестве гшраметрического усилителя, либо в качестве параметрического генератора, что определяется соотношением между омическим R и отрицательным R- сопротивлениями. При параметрическом усилении R > R., при параметрическом возбуждении (генерации) [c.145]

Принцип работы измерительного блока следующий. Входное напряжение вх э. д.с. термопары сравнивается с напряжением задатчика (рис. 30) и поступает на модулятор М, управляемый генератором опорного напряжения. Задатчик питается от стабилизатора напряжения СН, помещенного в термостат, где температура стабилизирована с помощью стабилизатора СТ. Поступившее на модулятор напряжение х преобразуется в переменный сигнал Х2, после чего подается на вход автогенератор-ного усилителя, содержащего параметрическое устройство ЯУ, коэффициент передачи которого зависит от входного сигнала, колебательный контур КК и нелинейный усилитель У переменного напряжения охваченный положительной обратной связью ПОС. Выходное высокочастотное напряжение детектируется амплитудным детектором Д, а сигнал огибающей выпрямляется демодулятором ДМ. Сигналом W m автогенераторный усилитель выводится на уровень генерации, определяющийся значением Нсм и степенью инерционной обратной связи. При отсутствии сигнала на входе модулятора М на выходе усилителя У устанавливается высокочастотное напряжение Хъ, частота которого определяется параметрами колебательного контура КК- [c.103]

П а р а м е т р и ч. генераторы представляют собой колебат. цепь (отд. контур или систему связанных контуров), в к-рой одна из ёмкостей С или индуктивностей L, где запасается колебат. энергия, зависит от прнлож. напряжения или протекающего тока. Действие параметрич. генератора основано на явлении параметрического резонанса (см. также Параметрический генератор, П араметрическая генерация и усиление электромагнит ных коле6ани а). [c.432]

В И. г. применяются твердотельные лазеры (рубиновые и неодимовые) с преобразованием частоты излучения методами генерации гармоник и вынужденного комбинационного расссяиия, перекрывающие видимый и ближние ИК- п УФ-диапа юны спектра (см. Нелинейная оптика, Параметрический генератор aemd). Применяются также лазеры на красителях и С02-лазеры. Длительность импульсов от 10 до 10 ° с, энергия 0,01 — [c.132]

Пример, = 1 И 1) либо только на частоте (Oi (однорезо-наторный генератор), либо на двух частотах (Oi и (02 (двухре-зонаторный генератор). Для пучка накачки зеркала являются достаточно прозрачными. Генерация возникает, когда усиление, обусловленное параметрическим эффектом, начнет превышать потери в оптическом резонаторе. Следовательно, для начала генерации нужна некоторая пороговая энергия входного пучка накачки. Когда этот порог достигнут, генерация наступает как на частоте (Oi, так и на (02, а конкретное сочетание величин oi и (02 определяется соотношениями (8.58). Например, при условии фазового синхронизма типа I, в котором участвуют необыкновенная волна с частотой (03 и обыкновенные волны с частотами (Oi и >2 (т. е. бщ,+ Omj), из соотношения (8.586) получаем [c.503]

В качестве примера рассмотрим проблему угловой настройки. Пусть параметрический генератор накачивается необыкновенной волной с частотой oj. Частоты со, и СО2 соответствуют обыкновенным волнам. При некоторой ориентации кристалла вд (вд — угол между осью с кристалла и осью резонатора) генерация происходит на частотах со, и СО20, для которых мы имеем показатели преломления соответственно n Q и jq- При в = выражение (12.9.1) можно записать в виде [c.580]

Естественно, что, как и в лазере на красителе, в ПГС с синхронной накачкой принципиальную роль играет точное согласование длины резонатора с периодом следования импульсов накачки. Ширина син-хрорезонансной характеристики уменьшается по мере уменьшения длительности импульсов накачки и несколько увеличивается при значительных превышениях пороговых значений интенсивности накачки. Существенно, что в параметрических генераторах синхрорезонансная характеристика имеет, как правило, два максимума, соответствующие групповому синхронизму для сигнального и холостого импульсов. Как показано в [3], энергетическая эффективность ПГС с синхронной накачкой достигает максимума при четырех- пятикратном превышении порога генерации. [c.258]

Рассмотренные лазерные системы работают на фиксированной длине волны излучения СО2 лазера, в то время как для спектроскопических приложений необходимы источники, перестраиваемые по частоте. Здесь хорошо зарекомендовали себя схемы генерации разностной частоты [89]. Мощные пикосекундные импульсы лазера на фосфатном стекле (Я = 1,055 мкм, е — поляризация) и излучение параметрического генератора =0.7—1,4 мкм, о — поляризация) смешиваются в кристалле прустита AggAsSg по неколлинеарной схеме. При повороте кристалла на угол 22° реализуется плавная перестройка в диапазоне длин волн 3,7—10,2 мкм. Генерация разностной частоты позволяет достичь сравнительно высокую энергетическую эффективность — до 30 % от энергии сигнальной волны. Дальнейшее продвижение в ИК диапазон до 20 мкм осуществляется генерацией разностной частоты в кристалле dSe. [c.278]

Генерация при попутном векторном четырехпучковом взаимодействии. Попутные параметрические процессы обеспечивают усиление двух волн — сигнальной и рождающейся в результате взаимодействия холостой. Поэтому генераторы на их основе могут создаваться за счет введения обратной волны как по сигнальной, так и по холостой волне. Возможно использование как линейных, так и кольцевых резонаторов. Здесь мы рассмотрим только кольцевые однонаправленные генераторы для описания генерации в линейных резонаторах необходим анализ системы уравнений, включающий набор встречных волн (шестипучковое взаимодействие). [c.166]

Наличие элемента, сопрягающего волновой фронт, внутри генератора с параметрическим кольцевым резонатором по существующим представлениям должно сделать эту схему не чувствительной к изменению длины резонатора и автоматически настроенной на любую длину волны накачки (ср. 4.3). Эксперимент показал, что кинетика генерации представляла собой режим незатухающих хаотических пульсаций, в котором можно бьшо вьщелить доминирующую, основную частоту биений. С ростом [c.170]

Обратим внимание на оптическую схему генератора (рис. 5.10). Он работал при одном пучке накачки. Вьпие (п. 4.2.1) было показано, что такая генерация возможна лишь при наличии в среде нелокального нелинейного отклика. Следовательно, описанный генератор работал благодаря записи сдвинутых решеток при снятии вырождения по частотам взаимодействующих волн. В этом случае наряду с параметрическим четырех-пз овым энергообменом должен проявиться и двухпучковый энергообмен, который хорошо известен как вынужденное температурное рассеяние. Перекрытие одного из зеркал превращает схему из генератора с линейным резонатором в генератор с полуоткрытым резонатором (п. 4.2.2). Для такого резонатора характерен жесткий режим возбуждения и необходимо, чтобы отклик нелинейной среды был чисто нелокальным. В слз ие же тепловой нелинейности отклик среды всегда смешанный, так как сдвиг решетки относительно возбуждающей интерференционной картины не [c.186]

При экспериментальном исследовании использовалась схема генератора с детектором (рис. 9.45). Параметрическое воздействие U — = Uo os2лvt подавалось на усилитель / и складывалось с напряжением V, снимаемым с детектора. Наличие параметрического воздействия приводит к модуляции амплитуды генератора. При малых значениях Uo глубина модуляции амплитуды максимальна, если частота воздействия близка к частоте процесса установления [216], определяемой превышением 4 v KILt, пад порогом генерации т] и постоянной времени детек-Рис. 9.53 тора ЛдСд = В силу не- [c.314]

Параметрические генераторы. Как хорошо известно, если в среде возникает люминесценция, то, используя достаточно добротный резонатор, можно осуществить обратную связь и создать, таким образом, генератор излучения заданной частоты. Использование параметрической люминесценции позволяет создать параметрический генератор. Основная ценность параметрического генератора — возможность изменять частоту генерации в широких пределах. Эта возможность обусловлена основной закономерностью взаимодействия связанных волн, обсуждавшейся выше,— выполнение закона сохранения энергии типа (7) возможно при любом соотношеиии между частотами взаимодействующих волн. В наиболее распространенном типе параметрического генератора в качестве нелинейной среды используется анизотропный кристалл. Прп изменении ориентации кристалла относительно оси резонатора условия синхронизма выполняются в нем для волн различных частот. Таким образом, изменяется частота генерируемого излучения. Различные модификации параметрических генераторов детально описаны в [4] и [7]. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...