Резонатор плоский

Поясним характер вызываемых наличием таких поверхностей изменений спектра собственных колебаний на простейшем примере плоского резонатора, внутри которого имеется единственная непросветленная поверхность Н, разделяющая участки длиной (рис. 3.1 а ), первый из которых заполнен средой с показателем преломления п, а второй пустой. Для простоты будем считать все волны внутри резонатора плоскими и распространяющимися вдоль оси применительно к спектру это означает [c.135]

На рис. 2.25 и 2.26 приведены результаты расчетов двух типов пассивных резонаторов — плоского и конфокального. В теории пассивных резонаторов эти два типа занимают особое место, так [c.89]

При оптимизации нелинейного дросселя L количество ферритовых колец изменялось от 80 до 230. На рис. 3.15, а представлены зависимости средней мощности излучения (резонатор плоско-сферический [c.96]

Полусферический резонатор. Плоское зеркало наклонено ( 1 оо) величина (Ь й) , Сферическое зеркало наклонено (6а == оо) величина = б О. Чувствительность к юстировке такая же, как и для конфокального резонатора. [c.326]

При использовании формул (459)—(461) следует иметь в виду, что если одно из зеркал резонатора плоское, то перетяжка находится в плоскости этого зеркала, а конфокальный параметр [c.320]

Опыт показывает, что закон изменения амплитуды на волновом фронте зависит от конструктивных особенностей резонатора. Если резонатор образован двумя плоскими параллельными зеркалами, [c.801]

Отсюда следует, что и в концентрическом резонаторе (4/ Ц, и в резонаторе с плоскими зеркалами (//L с ) пучок на зеркалах [c.804]

Невозможность формирования гауссовых пучков в резонаторе с плоскими зеркалами отнюдь не означает, что не могут образовываться вообще никакие стационарные пучки. В этом случае стационарные пучки также существуют, по распределение амплитуды по волновому фронту будет описываться для них не гауссовой, а иной функцией. И опыт, и расчеты показывают, что в резонаторах с плоскими зеркалами поле представляет собой стоячую волну с почти плоским волновым фронтом, а зависимость амплитуды от поперечных координат хорошо описывается произведением гармонических [c.804]

Рис. 40.15. Резонатор с плоскими прямоугольными зеркалами.

Соотношение (229.10), которое можно получить и из принципа цикличности, означает дискретность набора частот в спектре излучения лазера с плоским резонатором. Однако, как легко показать, [c.806]

В случае резонатора, образованного плоскими зеркалами, амплитуда поля на волновом фронте описывается функцией [c.807]

Основным понятием, которым мы оперировали на протяжении всего курса, служила плоская (или сферическая) волна. В данной главе выяснилось, что применительно к оптическим квантовым генераторам более адекватным физическим образом является совокупность когерентных между собою волн, удовлетворяющая требованиям принципа цикличности. Такая совокупность, характеризующаяся определенными частотой, поляризацией и стационарной геометрической конфигурацией, носит название типа колебаний резонатора ). В резонаторе, образованном плоскими зеркалами, типом колебаний служит стоячая волна (229.8), в случае резонатора со сферическими зеркалами, — стоячая волна, состоящая из двух гауссовых пучков, распространяющихся навстречу друг другу, волновые фронты которых совпадают с поверхностями зеркал. В других случаях конфигурация поля будет иной, характерной для каждой конкретной геометрии резонатора. [c.809]

Разумеется, тип колебаний всегда можно представить в виде суперпозиции бегущих плоских волн. Тип колебаний плоского резонатора, например, является суммой восьми когерентных плоских [c.809]

Резонатор образован плоскими зеркалами а г= ЬУ, поперечные индексы волн т = = п — 4 (а) н т = п = (б). [c.809]

При обсуждении принципа цикличности в начале 228 было выяснено, что изменение того или иного параметра волны на протяжении цикла означает периодическую модуляцию излучения, выходящего из резонатора. Пользуясь представлением о типах колебаний, этот факт можно интерпретировать следующим образом в резонаторе возбуждается не один тип колебаний, а несколько (два, три и т. д.) с различными собственными частотами, и модуляция поля в целом происходит с периодами, определяемыми разностями собственных частот возбужденных типов колебаний. Периодичность модуляции полного поля означает, что его спектр содержит дискретный набор частот. Поэтому собственные частоты резонаторов не могут принимать непрерывный ряд значений и должны быть дискретны, в чем мы убедились на примерах резонаторов с плоскими и сферическими зеркалами. Интересный и практически важный случай одновременного возбуждения многих типов колебаний будет рассмотрен в 230. [c.810]

Установить зависимость дифракционных потерь от величин т, п, УТЛ/а, У киь для резонатора с плоскими зеркалами размером аЬ. [c.909]

В первом приближении моды резонатора типа Фабри — Перо можно представить себе как суперпозицию двух плоских электромагнитных волн, распространяющихся в противоположных направлениях вдоль оси резонатора. При таком допущении нетрудно получить резонансные частоты, если наложить условие, что длина резонатора L должна быть равной целому числу полуволн, т. е. Т = т(/./2), где т=1, 2,. . . . Такое условие необходимо для того, чтобы на обоих зеркалах электрическое поле электромагнитной стоячей волны было равным нулю. Поэтому резонансные частоты равны т = = т(с/2Т). Разность частот, соответствующих двум последовательным модам, равна Ат = с/2Т. Эти две моды отличаются одна от другой распределением поля вдоль оси резонатора (т. е. в продольном направлении). Поэтому такие моды называют продольными. Кроме продольных мод в резонаторе осуществляются и поперечные моды, которые дают распределение поля в плоскости, перпендикулярной к оси резонатора. [c.281]

Моду открытого резонатора можно представить в виде двух световых пучков, распространяющихся в противоположных направлениях вдоль оси резонатора и переходящих друг в друга при отражении от его зеркал. Фазовая скорость света для этих пучков зависит от распределения поля в их поперечном сечении и, вообще говоря, не равна фазовой скорости для однородной плоской волны и = с/р, (ц — показатель преломления среды, заполняющей резонатор). Резонансная частота колебаний определяется требованием, чтобы на длине резонатора укладывалось целое число полуволн. [c.283]

В резонаторе с плоскими зеркалами диаметры мод определяются в основном диаметрами зеркал и оказываются близкими между собой. Вследствие этого различие в угловой расходимости мод проявляется сильнее, чем в резонаторе со сферическими зеркалами. Расчет частот мод показывает, что частотное расщепление мод с одним и тем же значением q убывает с ростом IV. [c.285]

Кристалл расположен между двумя плоскими диэлектрическими зеркалами 2 а 3, образующими резонатор лазера. Зеркало 2 имеет коэффициент отражения, близкий к 100% выходное зеркало 3 имеет коэффициент отражения 30%. Накачка рубинового стержня производится импульсной ксеноновой лампой 4 типа ИФП-800, питающейся от батареи конденсаторов 5 емкостью 1200 мкФ, которая заряжается с помощью выпрямителя до напряжения 800—1000 В. Поджиг лампы осуществляется при подаче на лампу высокочастотного импульса напряжением 10 кВ. Для повышения эффективности накачки кристалл рубина и лампа помещены в металлический цилиндр 6 с зеркальной внутренней поверхностью. Кристалл и лампа охлаждаются водой, протекающей внутри цилиндра 6. Зеркало 2 вынесено из корпуса прибора. [c.299]

Резонатор ОКГ образован плоским зеркалом 4 и сферическим зеркалом 5 с радиусом кривизны 200 см. Ввиду относительно малого усиления на один проход коэффициенты отражения диэлектрических зеркал резонатора близки к единице. [c.306]

Перед началом работы необходимо более подробно ознакомиться с устройством ОКГ по заводскому описанию. При этом следует учесть, что в механическую конструкцию прибора внесены некоторые изменения. Они связаны с размещением в резонаторе лазера поворачивающейся стеклянной пластины 6, служащей для внесения калиброванных потерь, и ирисовой диафрагмы 9, ограничивающей диаметр светового пучка. Для этого плоское зеркало резонатора 4 вынесено из корпуса прибора. [c.306]

В простейшем случае оптического резонатора, образованного двумя плоскими зеркалами, расположенными на расстоянии I друг от друга, наибольшую добротность имеют аксиально симметричные типы колебаний. Электромагнитное поле таких колебаний медленно меняется в направлении, параллельном зеркалам, что позволяет ограничиться рассмотрением одномерной задачи, в кото- [c.360]

Блок ОКГ объединяет обычно все оптические элементы лазера рабочее тело (активный элемент), отражатель, лампы накачки, зеркала резонатора. Рабочее тело вместе с одной или несколькими лампами накачки устанавливается в отражателе, отражательная поверхность которого имеет форму цилиндра или эллипсоида. В качестве ламп накачки применяются ксеноновые, криптоновые импульсные или дуговые лампы. Активный стержень помещается внутри оптического резонатора, представляющего собой, например, два плоских или сферических зеркала либо набор плоскопараллельных пластин. [c.37]

II, 12 — измерители соответственно амплитуды переменной нагрузки и статической составляющей нагрузки 13 —-пружинные опоры стола 14 — усилитель мощности 15 — счетчик числа циклов нагружения 16, 18 — овальные пружины резонатора 17 — сменные грузы 19 — плоская пружина 20 — колонны 21 — нижняя траверса 22 — электромагнитный возбудитель колебаний 23 — якорь возбудителя колебаний [c.119]

Форма и размеры упругих элементов датчиков определяются величиной измеряемой силы и необходимостью встройки резонаторов. Чаще, других применяют элементы кольцевой формы. Иногда упругий элемент помещают в жесткий корпус, а измеряемое усилие к нему подводят через упругие направляющие, выполненные в виде мембран или плоских балочек. Такова конструкция датчика типа СВ. Упругий элемент датчиков типа ДОБР выполнен в виде сплошного цилиндра с двумя поперечными отверстиями, внутри которых по оси упругого элемента расположены стержневые резонаторы и электромагниты. [c.364]

Самым простым вариантом резонатора Фабри—Перо является система, состоящая из двух параллельно расположенных плоских зеркал. Если волны распространяются по оси такого резонатора, то при выполнении условия L = (/U2, где q — целое число, в нем возникают стоячие электромагнитные волны с расстоянием между пучностями, равным Х/2. При заданном расстоянии между зеркалами L в резонаторе может возбудиться большое число продольных типов собственных колебаний с частотами v , соответствующими длинам волн Х , где = 1, 2, 3... Частотный интервал между соседними типами колебаний [c.12]

Помимо продольных колебаний в резонаторе могут существовать также колебания, соответствующие плоским волнам, распространяющимся под некоторым углом 0 к оси резонатора (рис. 3). Собственные частоты этих колебаний определяются формулой [c.13]

В лазерах применяются резонаторы Фабри—Перо как с прямоугольными, так и с круглыми плоскими зеркалами, а также другие типы открытых резонаторов конфокальные, в которых сферические зеркала располагаются на расстоянии, равном их радиусу кривизны резонаторы, в которых одно зеркало является плоским, а другое сферическим, и т. д. [c.13]

Рабочее тело помещается в резонатор, который, как уже указывалось, в большинстве случаев представляет собой интерферометр Фабри—Перо с плоскими или сферическими зеркалами. Обычно одно из зеркал имеет коэффициент отражения R , близкий к 100%, — это так называемое глухое зеркало коэффициент отражения R2 второго зеркала колеблется от 75 до 90%. Большой коэффициент отражения второго зеркала дает низкий порог, но при этом имеет место высокая плотность излучения внутри рубина, что приводит к увеличению потерь и уменьшению выходной мощности. При слишком малых чрезмерно поднимается порог генерации. Обычно оптимальный коэффициент отражения подбирается экспериментально. [c.25]

Резонатор состоит либо из двух параллельных плоских зеркал, либо из плоского и сферического зеркала. Для получения большего коэффициента отражения (до 99,5%) используются многослойные диэлектрические четвертьволновые покрытия, например из сульфида цинка и фтористого магния, имеющие различные показатели преломления. При этом могут быть созданы зеркала с малыми потерями. Для вывода энергии одно из зеркал имеет некоторый коэффициент прозрачности. Зеркала и трубки тщательно юстируются. [c.39]

ПОЛЯ излучения СОд-лазера t/д (г) в дальней волновой зоне известно и задано равномерным и плоским зеркала резонатора плоские с круглой апертурой, зеркало 2 (рис. 2.30) имеет постоянный по апертуре коэффициент отражения (Т 2 = onst), а на зеркале 1 коэффициент отражения задается неизвестной функцией ( 1 ( ))> которую нужно определить. Так как резонатор считается заполненным однородной средой, то с точки зрения формирования поля в нем, он эквивалентен пустому резонатору. Согласно этому поле в резонаторе нашего СОз-лазера при заданных граничных условиях удовлетворяет уравнению Гельмгольца, записанному в следуюп ем виде [c.106]

Рассмотрим теперь более простой четырех зеркальный резонатор, зеркала которого расположены в вершинах тетраэдра (в обгцем случае неправильного), а осевой контур составляют четыре из шести ребер тетраэдра (рис. 1.24). Будем считать, что три зеркала в этом резонаторе плоские и одно сферическое с радиусом кривизны Л периметр резонатора пусть равен 2Ь. Иока, не касаясь поляризации, рассмотрим скалярную теорию резонатора. Как уже отмечалось, при обходе контура резонатора изображение испытывает врагцеиие на угол Берри. В данном случае этот угол равен [c.112]

Типы колебаний в закрытом резонаторе. Плоская волна, распространяющаяся в даанол направлении, может быть представлена в виде [c.43]

Что касается формы и размеров диэлектрических образцов, которые могут исследоваться с помощью открытых резонаторов, можно сказать следующее. Поскольку открытые резонаторы сантиметрового диапазона волн не удовлетворяют условиям (3.30) и для них в настоящее время не существует математического описания поля, то для исследования диэлектриков единственно приемлемым оказывается метод малых возмущений поля резонатора. Этот метод дает возможность калибровать резонатор по изменению его резонансной частоты и добротности с помощью эталонных диэлектрических образцов, свойства которых (е и tg б) известны. Для открытого резонатора со сферическими зеркалами условию малости возмущения поля могут удовлетворять образцы в виде шариков и тонких пластин, устанавливаемых в фокальной плоскости. Объем шариков слишком мал по сравнению с объемом открытого резонатора, так что его резонансная частота не может быть заметно изменена при внесении шарика. Это было подтверждено экспериментально. Шарики диаметром около 3 мм из материала с диэлектрической проницаемостью, равной 2,6. .. 20, помещались в центр резонатора. Малое изменение резонансной частоты было замечено лишь для шариков с наибольшим значением е. В то же время наблюдалось значительное ухудшение добротности резонаторов даже при внесении шариков из материала с малыми потерями (фторопласт, керсил). Это вызвано не активными потерями в материале, а рассеивающим действием таких образцов и уходом энергии из резонатора. Диэлектрические пленки и тонкие пластины - наиболее подходящая форма образцов. В силу симметрии резонатора со сферическими зеркалами фазовый фронт волны в фокальной плоскости резонатора плоский. Таким образом, пленка или тонкая пластина, установленные в этой плоскости, не вызывают ухода энергии из резонатора и уменьшение добротности связано только с собственными потерями в материале образца. [c.74]

Мы упоминаем о сферическом интерферометре, так как он послужил прототипом современного резонатора для газового лазера. Вопрос о внедрении радиофизических понятий в оптику представляет несомненный интерес. Л.М. Прохоров, по-видимому. первым указал, что интерферометр Фабри —Перо является евоеобразны.м резонатором высокой добротности для оптического диапазона. Первый газовый лазер, осуществленный и 1961 г. Джаваном и др., представлял газоразрядную трубку с неон-ге-лиевой смесью, помещенную внутрь интерферометра с плоскими зеркалами с очень высоким коэффициенто.м отражения [c.252]

ТО структура пучка, выходящего из лазера, оказываетея такой же, как и при дифракции нескольких когерентных плоских волн, падающих на экран с отверстием под небольшими углами, при условии, что форма эквивалентного отверстия совпадает с формой зеркал. В случае, например, прямоугольных зеркал угловое распределение амплитуды выражается функциями типа приведенных в 42. Если же резонатор соетоит из соосных сферических зеркал, то генерируемое излучение часто имеет вид гауссова пучка (см. 43). Фотографии, показанные на рис. 9.8 (см. стр. 185), получены для различных поперечных сечений пучка, выходящего из гелий-неонового лазера (>. = 632,8 нм). Как мы видим, интен- [c.802]

А теперь кратко обсудим вопрос об относительной величине энергии, покидающей объем резонатора, образованного плоски.ми зеркалами, вследствие дифракции за время одного цикла. Для того чтобы дифракционные потери были малыми, дифракционное уширение пучка должно составлять небольшую часть от поперечных размеров зеркал. В этом случае, как известно, мы имеем дело с дифракцией Френеля, и пучок расширяется на величину, примерно равную радиусу первой зоны Френеля iXL. Если бы вблизи одного из зеркал амплитуда сохраняла постоянное значение вдоль волнового фронта, то относительные потери за счет дифракции при достижении второго зеркала были бы, очевидно, пропорциональны кЫа + iXLIb. Однако амплитуда поля на краю зеркал обращается в нуль, в результате чего потери оказываются пропорцио-наль.чыми кубам отношений ]/ХЕ/й, Y kL/b (см. упражнение 252). Кроме того, потери увеличиваются с ростом т а п, т. е. потери минимальны для аксиальных волн и увеличиваются по мере возрастания угла между осью резонатора и волновым вектором. [c.807]

Резонатор образован плоскими зеркалами поперечные ин,цексы волн т = 4 (а) [c.808]

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]

Разложение сложных колебаний на ряд простых гармонических колебаний не является лишь чисто математической операцией, а может быть осуществлено на опыте. Например, с помощью набора резонаторов определяют частоыч гармонических колебаний, в сумме составляющих сложное колебание. Резонатор-представляет собой колебательную систему с достаточно малым затуханпем. Им может быть плоская пружина, один из концов которой закреплен в держателе. Даже при небольших периодических воздействиях, частота которых совпадает с собственной частотой пружины, амплитуда ее колебаний становится весьма большой. [c.195]

В качестве резонаторов полупроводниковых лазеров обычно используют плоские резонаторы, образуемые параллельными гранями кристалла. Для получения более эффективной спектральной селекции применяются внешние резонаторы с соответствующими селектирующи.ми элементами, а также резонаторы с распределенной обратной связью (РОС). В РОС-лазерах периодические возмущения, определяющие спектральную селекцию, вносятся по всей длине активной среды. Коэффициент отражения, обеспечиваемый периодической структурой, оказывается достаточным для возникновения генерации без дополнительных зеркал. Периодическое возмущение, внесенное лишь на конце активного слоя, воспроизводит эффект зеркала и носит название распределенного брэгговского рефлектора. [c.946]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...