Резонатор плоско-сферический

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]

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]

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]

Схема установки для определения расходимости излучения изображена на рис. 4.1, б. Пучок выходного излучения поворотными зеркалами 5 выводится на фокусирующее зеркало 6, которое под минимальным углом направляет его на вращающийся диск 9 с отверстием диаметром 0,1 мм, расположенным на расстоянии 65 мм от центра вращения. За диском расположен фотоэлемент 10 с запоминающим осциллографом 13 для снятия распределения интенсивности в плоскости фокусировки излучения. При использовании плоского и плоско-сферического резонаторов радиус фокусирующего зеркала составлял 2 м, при использовании HP — 15 м, в режиме с одним выпуклым зеркалом — 5 м. [c.110]

Излучение ЛПМ с плоским и плоско-сферическим резонаторами 111 [c.111]

Структура и характеристики излучения ЛПМ с плоским и плоско-сферическим резонаторами [c.111]

Рис. 4.3. Распределение интенсивности излучения в поперечном сечении пучка на расстоянии 45 см от выходного зеркала в режиме работы с плоским (/), и плоско-сферическим (2) резонаторами для АЭ ГЛ-201 (г — расстояние вдоль диаметра пучка)

При работе с плоско-сферическим резонатором мощность излучения на 20% больше ( 26 Вт), чем при работе с плоским, но при этом расходимость увеличивается в 3-4 раза. [c.114]

Расходимость резонаторного пучка излучения при работе с плоским резонатором составляла примерно 3 мрад, что в 3,5 раза меньше, чем при работе с плоско-сферическим, причем эта величина в 45 раз больше дифракционного предела (0,07 мрад). Обычно для формирования пучков с малой расходимостью применяют телескопический HP с увеличением М — 100-300. При работе с HP процентное содержание мощности в дифракционном пучке составляло не более 10%. Поэтому длинные АЭ выгодно использовать в качестве УМ. [c.147]

Мода колебании зависит ог геометрических характеристик резонатора, ог коэффициента преломления активной среды и, вообще говоря, от условий на граничных поверхностях резонатора Рассмотрим для конкретности резонатор с прямоугольными плоскими зеркалами и цилиндрический резонатор со сферическими зеркалами. [c.315]

Цилиндрический резонатор со сферическими зеркалами. Для стоячих волн в этом резонаторе поверхности зеркал являются поверхностями одинаковой фазы. Другими словами, волновой фронт изменяется вдоль ош Z и на зеркалах совпадает с поверхностно зеркал (рис 282). При равных радиусах кривизны зеркал в середине резонатора волновой фронт плоский. Стоячую волну, как обычно, можно себе представить как суперпозицию двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях. За один цикл, в течение которого волна дважды отражается от зеркал и дважды проходит через резонатор, все характеристики каждой из волн — отраженной и прошедшей — должны возвратиться к своим исходным значениям. Расчет показывает, что условие цикличности для отраженных волн имеет вид [c.318]

В резонаторах с плоскими зеркалами интенсивность поля при удалении от оси спадает медленнее, чем при сферических зеркалах. Поэтому дифракционные потери здесь больше (около 0,1% при а=Ь = 1 см, = 1 м, Х=0,63 мкм) и больше должна быть площадь поперечного сечения активной среды. С этим обстоятельством, а также с более жесткими требованиями к юстировке плоских зеркал (их параллельность должна быть выдержана с точностью до угловых секунд) связано широкое распространение резонаторов со сферическими зеркалами. [c.451]

Пусть резонатор образован сферическим зеркалом со стопроцентным коэффициентом отражения и плоским [c.32]

Рис. 4.10. Преобразование резонатора со сферическими зеркалами (а) к эквивалентному резонатору с плоскими зеркалами (б)

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]

Оптимальное согласование стало возможным в результате отказа от резонатора с плоскими зеркалами и перехода к конфокальному резонатору, образованному сферическими зеркалами. Реальная геометрия эксперимента показана на фиг. 7.4. [c.197]

Другой вариант головки с внешним расположением зеркал выгодно отличается от первой схемы. Сама трубка имеет иа конце утолщение, которое необходимо для того, чтобы приварить к ним пластинки, устанавливаемые под вполне определенным углом к юси трубки. Плоские окна, установленные под углом к оптической ОСИ, уменьшают потери при многократном прохождении излучения от одного зеркала к другому. Такие окна почти не имеют потерь на отражение для излучения, поляризованного в перпендикулярной плоскости. Потери определяются лишь рассеянием и поглощением в окне и могут быть сведены до 0,5%. Этот вариант головки имеет резонатор со сферическими зеркалами, использование которых делает работу генератора более устойчивой. Наибольшие повороты зеркал около оптимального положения порядка одной угловой минуты не влияет на величину выходной мощности и на пространственное распределение излучения, в то время как в генераторе с плоскими зеркалами отклонение на несколько угловых секунд приводит к срыву генерации. [c.48]

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]

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]

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]

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]

Бели у резонатора лишь одно зеркало сферическое, а два плоских (рис. 8,6), то его спектр определяется соотношением [c.457]

Простейшим типом резонатора является резонатор Фабри — Перо, состоящий из двух плоских параллельных зеркал, расположенных друг от друга на расстоянии Lp. В технологических лазерах резонатор Фабри — Перо используется крайне редко из-за указанных выше больших дифракционных потерь. Чаще используются резонаторы с одной или двумя сферическими отражающими поверхностями. Свойства этих резонаторов зависят от знака и величины радиуса их кривизны R, а также от Lp и определяются стабильностью существования в нем электромагнитной волны. [c.41]

Рис. 2.5. Резонатор со сферическими зеркалами а) и эквивалентный ему резонатор с плоскими зеркат ами б)

Резонаторы с С = О, В Ф О относятся к самым распространенным. В этом случае из (2.11) следует 1/р = О - волновой фронт плоский и совпадает с плоским же правым зеркалом эквивалентного резонатора, или, как принято говорить, это зеркало является эквифазной поверхностью данной волны легко показать, что и левое - также. Поскольку распределения полей на зеркалах эквивалентного и исходного резонаторов совпадают, сферические зеркала последнего также оказываются эквифазны-ми поверхностями волновой фронт вблизи них имеет ту же кривизну, что и сами зеркала. Каждый луч следует в прямом и обратном направлениях по одному и тому же пути, падая нормально на оба концевых зеркала. Матрицу с С О, В Ф О имеют, в частности, слои пустого 11ли запол- [c.74]

Блок-схемы экспериментальной установки для измерения пространственных, временных и энергетических характеристик излучения ЛПМ представлены на рис. 4.1. Испытания проводились в основном с отпаянным саморазогревным АЭ ГЛ-201 (см. гл. 2), часть исследований — с удлиненным АЭ ГЛ-201Д (см.гл.З). Характеристики выходного излучения АЭ ГЛ-201 исследовались в режиме без зеркал, с одним зеркалом, с плоским и плоско-сферическим резонаторами и с телескопическим HP. В плоском резонаторе в качестве глухого зеркала 3 использовалось зеркало с многослойным диэлектрическим покрытием, в качестве выходного 4 — стеклянная плоскопараллельная пластина без покрытия (коэффициенты отражения зеркал 99% и 8% соответственно). Вогнутое диэлектрическое зеркало с радиусом кривизны R = 3 м (диаметр 35 мм) и коэффициентом отражения 99% и стеклянная плоскопараллельная пластина образовывали плоскосферический резонатор длиной 1,5 м. Зеркало с радиусом кривизны R = 3 м использовалось в качестве глухого зеркала и в телескопическом HP с коэффициентом увеличения М = 10-300. Выходными зеркалами в HP служили выпуклые зеркала с диэлектрическим или алюминиевым покрытием, имеющие диаметр 1-2,5 мм и радиус кривизны R = 10-300 мм. Эти зеркала наклеены на просветленную плоскопараллельную стеклянную подложку так, что оптическая ось зеркала образует с плоскостью подложки угол не менее 94°. Последнее необходимо для устранения обратной паразитной связи подложки с активной средой АЭ. При коэффициентах увеличения М = 15-60 в качестве выходных зеркал резонатора использовались и стеклянные мениски диаметром 35 мм. При М — 5 глухое вогнутое зеркало имело R — = 3,5 м, а выходное выпуклое — 0,7 м. В режиме работы с одним зеркалом применялись выпуклые зеркала с Д = 0,6-10 см. Средняя [c.108]

При работе АЭ ГЛ-201 с плоским и плоско-сферическим резонаторами выходное излучение приобретает многопучковую структуру, особенно отчетливо наблюдаемую при фокусировке (в дальней зоне) [c.111]

Из проведенных исследований следует, что в случае плоского и плоско-сферического резонаторов выходное излучение имеет относительно сложную многопучковую структуру и каждый из пучков характеризуется своими пространственными, временными и энергетическими параметрами. Пучки частично перекрываются как во времени, так и в пространстве. Существенный недостаток этих резонаторов состоит в том, что расходимость выходных пучков излучения на 1-2 порядка больше дифракционного предела, что ограничивает их практическое применение. [c.114]

На рис. 8.15 представлены зависимости средней мощности излучения, температуры разрядного канала, практического КПД и КПД АЭ для АЭ Кристалл LT-4Au (ГЛ-205Г). Использовалась электрическая схема модулятора с емкостным удвоением напряжения и магнитным звеном сжатия. ЧПИ составляла 16 кГц, давление неона в АЭ — 250 мм рт. ст. Максимальная мощность излучения (6-6,5 Вт) достигалась при температурах стенки разрядного канала 1750-1800 °С. Использовался плоско-сферический резонатор с радиусом кривизны глухого зеркала 3,5 м. При этом практический КПД составлял 0,15%, а КПД АЭ - 0,3%. [c.223]

На базе АЭ Кристалл LT-50 u был изготовлен и исследован экспериментальный образец, имеющий увеличенную на 30 см длину разрядного канала (межэлектродное расстояние 150 см, V . = = 1200 см ). Средняя мощность излучения данного образца в случае использования тиратронного источника питания и плоско-сферического резонатора с радиусом кривизны глухого зеркала 3,5 м при давлении неона 100 мм рт. ст. и ЧПИ 10 кГц составила около 60 Вт, в режиме УМ — 80 Вт при использовании двухлампового источника питания и ЧПИ 12 кГц в режиме УМ — 85-90 Вт. [c.224]

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]

Будем исходить, для определепиости, из схемы плоско-сферического конфокального резонатора (рис. 2.7). Предположим, что плоское зеркало является полупрозрачным и служит для вывода излучения из резонатора. Исследуем дальнопольную картину излучения. [c.151]

Ограничимся рассмотрением влияния разъюстировок концевых зеркал резонатора и термооптического клина АЭ. Для этого преобразуем резонатор со сферическими зеркалами к эквивалентному резонатору с плоскими зеркалами (рис. 4.10, б). Пусть левое и правое плоские концевые зеркала повернуты соответственно на углы и (/ 2 Пусть далее вблизи ТЛ имеется оптический клип, поворачиваюш ий оптическую ось резонатора на угол 3. Геометрический луч, соответ-ствуюш ий оптической оси резонатора, согласно определению оптической оси должен переходить сам в себя при отражении от концевых зеркал. Поэтому он перпендикулярен отражаюш ей поверхности концевых зеркал и его координаты на левом и правом зеркалах будут [c.218]

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]

Все оптические элементы ОКГ изготовляются из материала, прозрачного для диапазона генерируемых длин волн (9,6 10,6 мкм). К таким материалам относятся КВг, Na l они неустойчивы и плохо поддаются обработке, поэтому лазеры на основе СО а, как правило, работают с внутренними зеркалами. Использование германия осложняется его высокой стоимостью и еще большими трудностями обработки. В качестве резонатора используются два зеркала — либо оба плоские, либо одно сферическое, а другое плоское, либо оба сферические. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...