Добротности модулированной метод

Другая возможность повышения мощности лазерного импульса основана на совершенно иных соображениях. Мощность импульса пропорциональна его энергии й, деленной на длительность импульса Ат. Поэтому, если при данном значении энергии импульса сократить его длительность, то мощность импульса повысится. Изложим один из методов сокращения длительности импульса излучения, получивший название метода модулированной добротности. [c.789]

Как нетрудно понять, изменение ориентации призмы изменяет добротность оптического резонатора. Поэтому описанный метод формирования коротких мощных импульсов получил наименование модуляции добротности оптического резонатора. Лазеры, работающие в таком режиме, называются лазерами с модулированной добротностью. Соответственно условия работы лазера с неизменной во времени добротностью называют режимом свободной генерации. [c.790]

При создании Н. л. реализованы все характерные методы управления параметрами лазерного излучения, разработанные квантовой электроникой. В дополнение к т. н. свободной генерации, продолжающейся в течение практически всего времени существования импульса накачки, широкое распространение получили режимы включаемой (модулированной) добротности и синхронизация (самосинхронизации) мод. [c.320]

Для увеличения мощности и сокращения длительности генерации твердотельных лазеров широко используется метод модулированной добротности. В этом случае в резонатор лазера помещают просветляющийся затвор. Накачка активного элемента протекает в течение времени, сравнимого со временем релаксации возбуждения верхнего лазерного уровня (10 . .. 10 с). В конце периода возбуждения затвор просветляется и осуществляется моноимпульсный режим генерации. При этом большая часть энергии возбуждения высвечивается в течение времени порядка времени вынужденного излучения. [c.173]

Данная глава посвящена вопросам измерения параметров, характеризующих некоторые менее очевидные свойства лазерных резонаторов и активных сред, применяемых в квантовой электронике, от которых зависят рабочие характеристики лазеров. Здесь излагается ряд способов измерения усиления за один проход. В одном из параграфов главы даются дополнительные сведения о тех методах измерения усиления, о которых говорится в гл. 7, 3 и 4. Рассматриваются методы согласования мод, а в параграфе, посвященном измерениям времени жизни, указываются некоторые способы определения подобных характеристик в газах, жидкостях и твердых телах. Излагаются также методы измерения энергии электронов и плотности энергии в плазме газовых лазеров. Рассматриваются способы измерения прозрачности зеркал в предельном случае большой отражательной способности, а также экспериментальные методы определения значений коэффициента отражения, при которых выходная мощность лазера максимальна. Дается также способ определения степени инверсной заселенности в лазерах с модулированной добротностью. В заключительной части рассматриваются потери в резонаторах и методы их определения. Глава начинается с обзора соответствующих параметров лазера. [c.225]

На рис. 11.8 приведена блок-схема для наблюдения явления детектирования модулированного акустического сигнала нелинейной упругостью резонатора, выполненного в виде металлического стержня. Модуляционный метод изучения нелинейностей в образцах из твердых стержней с большой акустической добротностью весьма чувствителен и позволяет наблюдать нелинейное взаимодействие упругих волн при таких интенсивностях звука и ультразвука, которые еще недавно относили исключительно к области линейной акустики. [c.302]

В основе че гвертой группы методов получения ударных волн лежит облучение поверхности преграды лазерным светом или потоком электронов. В зоне поглощения энергии излучения возникают высокие давления, амплитуда которых прямо пропорциональна концентрации поглощенной энергии и зависит от длительности импульса излучения io, уменьшаясь с ее увеличением [3]. На расстояниях, превышающих толщину слоя, в котором поглощается энергия излучения, распространяющиеся волны существенно нестационарны. При облучении лазером с модулированной добротностью свободной поверхности мишени зарегистрированные амплитуды одномерных волн напряжения, как правило, не превышают 1 ГПа [4]. [c.264]

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]

Одним из методов повышения пространственной когерентности является использование лазеров, работающих в режиме модулированной добротности (Q-модуляция). Q-модуляция осуществляется либо активным методом, например с помощью вращающегося зеркала, либо пассивным — с использованием просветляющего органического красителя. Этим способом ограничивают длительность импульсов до 20—40 не. Одновременно, однако, уменьшается энергия в импульсе—примерно до десятков миллиджоулей. [c.137]

Исторически первым практическим применением голографии следует считать дисдрометр. Эта установка [32, 102] предназначена для исследования быстро движущихся частиц, взвешенных в атмосфере, например капель дождя или тумана, снежинок, кристалликов льда и аэрозолей размером от 3 до 3000 мкм. Обычная фотография не позволяет держать в фокусе каждую движущуюся частицу в течение такого времени, которое соответствует необходимой экспозиции. Фотографическим методом невозможно зарегистрировать все частицы некоторого объема сразу и с одинаковой резкостью. Дисдрометр устраняет эти трудности. Рубиновый лазер мощностью 10 Мет с модулированной добротностью освещает движущиеся частицы в объеме до 5000 см в течение 20 нсек. Замороженное на голограмме трехмерное распределение частиц можно затем последовательно просматривать с помощью непрерывного лазера, например гелий-неонового. [c.308]

Жидкостный калориметр для измерения энергии лазера с модулированной добротностью удобно сочетать с фотоэлектрическим прибором для измерения выходной хмощности. Оборудование, перечисленное в табл. 4.14, позволяет с удобством измерять одновременно энергию и мощность. При точных измерениях высоких пиковых мощностей фотоэлектрическим методом прихо- [c.191]

Блок-схема одного из вариантов этого метода [46] показана на рис. 75. Здесь 1 — низкочастотный модулятор. Модулированный по амплитуде высокочастотный сигнал от генератора 2, после фильтра-пробки 3 на частоту модуляции, подается на источник ультразвука 5 (кварцевую пластинку). В стержне 6, в результате нелинейного взаимодеист-. ВИЯ компонент спектра модулированного сигнала, выделяется низкая частота модуляции, иначе говоря, происходит детектирование на нелинейной упругости стержня. Если частота детектированного сигнала совпадает с одной из низших собственных частот стержня, наблюдается резонанс. При высокой добротности стержня детектированный сигнал достаточно велик и принимается низкочастотным бесконтактным магнитоэлектрическим приемником 8, затем усиливается усилителем 9 и подается на осциллограф 10-, 4 ж 11 — вольтметры. На немагнитные стержни приклеивалась ферромагнитная пластинка 7. [c.338]

Метод модулированной добротности. Чтобы увеличить число атомов, участвующих почти одновременно в усилении светового потока, необходимо задержать начало генерации, чтобы накопить как можно больше возбужденных атомов, создающих инверсную заселенность, для чего надо поднять порог генерации лазера и уменьшить добротность. Это можно сделать посредством увеличения потерь светового потока. Например, можно нарушить параллельность зеркал, что резко уменьшит добротность системы. Если при такой ситуации начать накачку, то даже при значительной инберсии заселенности уровней генерация не начинается, поскольку порог генерации высок. Поворот зеркала до параллельного другому зеркалу положения повышает добротность системы и тем самым понижает порог генерации. Когда добротность системы обеспечит начало генерации, инверсная заселенность уровней будет весьма значительной. Поэтому мощность излучения лазера сильно увеличивается. Такой способ управления генерацией лазера называется методом модулированной добротности. [c.314]

Что же будет со спектром в случае лазера с модулированной добротностью Когда лазер модулируется активными методами, то, как было показано в 19, длительность линейного этапа незначительна. Кроме того, сильное начальное преврлшение порога ставит большую область частот практически в одинаковые условия. Все это не позволяет сужаться спектру излучения. [c.197]

Чаще всего применяется генерация второй гармоники (ГВГ), при которой достигается относительное преобразование, равное почти 100% (см. ч. 1, 3.2). Дальнейшее смещение длины волны достигается в результате многократного применения ГВГ или смешения второй гармоники с основной волной например, излучение Нё-лазера с модулированной добротностью на длине волны 1,06 мкм (10 вт) может быть преобразовано в излучения различных длин волн в видимой и ультрафиолетовой областях спектра со сравнительно высокими мощностями 0,530 мкм (10 Вт), 0,39 мкм (10 Вт), 0,26мкм (10 Вт). Возможности преобразования в область более коротких волн в значительной мере ограничиваются областью прозрачности нелинейного кристалла (Я,мин 200 нм). К еще более коротким волнам можно перейти путем генерации третьей гармоники в парах металлов, причем для повышения коэффициента преобразования работают вблизи резонансных значений нелинейной восприимчивости и с согласованием фаз (см. разд. 3.14). В настоящее время таким способом получают когерентное излучение с длиной волны вплоть до 90 нм. С помощью этого метода предполагают добиться длины волны Я, = 20 нм. [c.37]

Для ряда применений важно сократить А л, т. к. при заданной энергии импульса пиковая мощность возрастает с уменьшением его длительности. Для этого служит т. н. метод модулированной добротности, основанный на включении резонатора Т. л. спец. затвором Оптич. накачку осуществляют при закрытом затворе, накапливая энергию в активном веществе в виде нарастающего количества возбуждённых ионов. Затем быстро открывают затвор, включая резонатор (см. Обратная связь). При этом вся запасённая в активном элементе энергия возбуждения (или большая её часть) высвечивается в виде короткого светового импульса, длительность к-рого определяется скоростью открывания затвора или, если время открывания затвора достаточно мало, временем установления эл.-магн. поля в резонаторе. С помощью оптич. затвора обычно получают Д л 10- —10 с. Полная энергия импульса в режиме модулиров. добротности вследствие потерь на сверхлюминесценцию оказывается меньшей чем в режиме свободной генерации. Однако выигрыш в мощности за счёт уменьшения А л достигает неск. порядков. [c.739]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...