Резонаторы линейные

Решение (3.112) позволяет найти пороговые условия генерации, если заданы граничные условия. Для двух возможных схем резонаторов - линейного и кольцевого, - граничные условия запишем в следующем виде [c.103]

Чтобы обеспечить возбуждение лишь относительно небольшого числа низших мод, надо согласно (2.3.2) использовать объемные резонаторы, линейные размеры которых имеют порядок длины волны излучения. Заметим, что если объем резонатора К Я 1/ш , то число возбуждаемых в нем плоских волн с ростом частоты будет не увеличиваться, а уменьшаться М Ко) Ао) Аш/ш. Однако в таком случае при переходе в оптический диапазон пришлось бы использовать объемные резонаторы объемом порядка всего лишь 1 мкм . Не говоря о технических трудностях изготовления подобных резонаторов, отметим, что столь сильное уменьшение объема резонатора, а следовательно и объема активной среды, недопустимо с точки зрения величины мощности выходного излучения. Выход из положения был найден в 1958 г., когда была выдвинута идея применения в оптическом диапазоне не объемных, а открытых резонаторов ). [c.111]

В теории лазеров рассматриваются так называемые открытые незаполненные резонаторы, образованные плоскими или сферическими зеркалами. Два основных типа резонаторов линейный а) и кольцевой (6) схематически показаны на рис. 17.12. Одно из зеркал резонатора частично пропускает свет, через него и осуществляется вывод излучения. При решении большинства. задач влиянием активной среды, заполняющей пространство между зеркалами, пренебрегают, а световое поле, устанавливающееся в таких системах, рассчитывается путем прослеживания лучей при многократных отражениях в приближении геометрической оптики, но с учетом дифракционных потерь на краях зеркал, [c.267]

Происхождение термина гармонический резонатор связано с тем, что резонатор, являющийся линейной колебательной системой, отзывается только на гармонические колебания. [c.615]

Мы рассматривали до сих пор случай, когда внешняя сила изменяется по гармоническому закону. Однако на практике очень часто приходится иметь дело с воздействиями, хотя и повторяющимися или приблизительно повторяющимися, но не по гармоническому закону, например периодическими резкими толчками. Чтобы ответить на вопрос, как ведет себя линейная колебательная система (гармонический резонатор) при таких негармонических воздействиях, можно воспользоваться тем, что мы уже знаем о воздействии гармонической внешней силы. [c.616]

Итак, особым СВОЙСТВОМ гармонических колебаний является их способность воздействовать на гармонические резонаторы, настроенные на частоту данного гармонического колебания. Однако этим далеко не исчерпываются все важные свойства гармонических колебаний. По отношению к гармоническому внешнему воздействию специальным образом ведут себя не только линейные колебательные системы (гармонические резонаторы), но и гораздо более широкий класс линейных механических систем (не только колебательных, но и апериодических). Сочетание гармонического воздействия и свойств линейной системы приводит к тому, что результат этого воздействия отличается характерными особенностями, не повторяющимися ни в каком случае негармонического воздействия на линейную или нелинейную систему. Эти особенности касаются формы колебаний. [c.619]

Стационарная амплитуда ц тем больше, чем больше превышение усиления над потерями. Кроме того, (, зависит от коэф-фициента нелинейности р. Этот коэффициент определяет уменьшение инверсной населенности, связанное с насыщением активной среды, вызванным колебаниями генерируемой моды. Частота генерации (О отличается от собственной частоты резонатора на величину (т + () о. Коэффициент а пропорционален разности между собственной частотой резонатора и частотой спектральной линии атомного перехода. Поэтому он создает линейное подтягивание генерируемой частоты к частоте атомного перехода. Аналогичное явление было рассмотрено в 10.2. Нелинейный член р р дает зависящее от амплитуды смещение частоты. [c.363]

По типу резонаторов принято подразделять ОКГ на две группы — линейные и кольцевые. В кольцевых лазерах резонатор состоит из нескольких зеркал, и луч света последовательно, отражаясь от них, проходит по замкнутому контуру. [c.17]

Во-вторых, весьма важно, что полученный результат может быть сильно обобщен. Действительно, теория может быть распространена на резонатор с произвольным числом степеней свободы и строением, совершенно отличным от строения нашего линейного вибратора, и даже на материальную систему, имеющую конечный объем и способную к большому числу главных колебаний. [c.85]

М. имеет накаливаемый катод, миниатюрный объёмный резонатор с обладающим большой ёмкостью узким зазором, ограниченным сетками, и отражал, электрод. Большая ёмкость позволила сократить линейные размеры резонатора, к-рые у М. на порядок меньше длины волны генерируемых колебаний. Расположение катода непосредственно под сеткой, ограничивающей зазор резонатора, обеспечило предельное сокращение длины электронного пучка, что в свою очередь позволило достичь макс, плотности тока и повысить рабочий ток. В результате снизилось рабочее напряжение, возросли кпд, диапазон электронной настройки и стабильность частоты по сравнению с др. типами отражал, клистронов. [c.155]

Рис. 2. Амплитудная оптическая бистабильность а — графическое решение уравнений (5) б — зависимость интенсивности света на выходе оптического резонатора от интенсивности линейно поляризованной накачки.

Рис. 10. Линейный резонатор с вращением поля, образованный уголковыми отражателями.

Если линейный резонатор не содержит магнито-оптич. анизотропных элементов, то М = Kf (где индекс т означает операцию транспонирования). Тогда собств, значения матриц М и М одинаковы, а собств. 317 [c.317]

Если М — М, то собств. типы полей линейного резонатора представляют собой эллиптически поляризованные стоячие волны. [c.318]

В совр. электронных линейных У. темп ускорения составляет 10—20 МэВ/м, в протонных — 2,5—5 МэВ/м. Увеличение темпа ускорения наталкивается на две осн. трудности на увеличение резистивных потерь в стенках резонаторов и на опасность электрич. пробоев. Для снижения резистивных потерь можно использовать сверхпроводящие резонаторы (первые такие У. уже начали работать) для борьбы с пробоями тщательно выравнивают распределение электрич. поля в резонаторах, избегая местных неоднородностей. Возможно, темп ускорения в протонных линейных У. удастся увеличить со временем на порядок величины. [c.249]

Как видно из (1.91) и (1.92), при малых ( <СХ) интенсивность выходного излучения растет с ростом прозрачности выходного зеркала резонатора линейно (/со ), а при больших ( Х) —падает с ростом Таким образом, существует оптимальная с точки зрения выходной мощности прозрачность резонатора opt. В общем случае нахождение opt требует численного решения. Однако в случае малого усиления света за проход (когда 2/Сп -а <С 1 и.ехр 2K La) ж 1 + 2KnLa) для pt можно получить аналитическое выражение, приравняв dl/dl нулю и решив полученное квадратное уравнение [c.40]

В лазере с осесимметричной пространственно неоднородной анизотропией (цилиндрический активный элемент в режиме им-пульсно-периодической накачки) путем изменения параметров резонатора была получена генерация лазера на упомянутых выше поперечно-электрических и поперечно-магнитных модах устойчивых резонаторов [73, 103]. Отметим, что в отличии от моды ТЕМоо с линейной (в общем случае — эллиптической) поляризацией распределения полей низшего порядка аксиальносимметричных поляризаций имеет провал в центре. Это и неудивительно, поскольку такие моды по существу можно рассматривать как суперпозицию надлежащим образом размещенных в резонаторе линейно поляризованных мод ТЕМю (см. рис. 2.24). И хотя в центре активного элемента анизотропия отсутствует (см. рис. 1.13), источником дополнительных потерь для генерации, например линейно поляризованной моды ТЕМоо, заполняющей приосевую область, является именно наличие уже на малых расстояниях от центра активного элемента поляризационной анизотропии фазового характера, характеристики которой (в данном случае — ориентация главных осей) заметно из- [c.97]

Интересным случаем собственных колебаний являются колебания газа, находящегося в сосуде, в котором имеется маленькое отверстие (такой сосуд называют резонатором). В замкнутом сосуде наименьшая из собственных частот, как мы знаем,— порядка величины с/1, где I — линейные размеры сосуда. При наличии же маленького отверстия появляется новый вид собственных колебаний со значительно меньшей частотой. Эти колебания связаны с тем, что если между газом внутри и вне сосуда появляется разность давлений, то эта разность может выравниваться посредством входа и выхода газа из сосуда наружу. Таким образом, П0ЯВЛ.ЯЮТСЯ колебания, сопровождающиеся обменом газа между резонатором и внешней средой. Поскольку отверстие мало, то этот обмен происходит медленно поэтому период колебаний велик, а частота соответственно мала (см. задачу 2). Что касается обычных колебаний, имеющихся в замкнутом сосуде, то их частоты под влиянием наличия малого отверстия практически не меняются. [c.377]

Выше мы обращали внимание на поляризованность светового пучка, создаваемого лазером. В зависимости от конкретного устройства лазера поляризация может быть линейной, круговой или эллиптической, но в любом случае испускается поляризованный, а не естественный свет. В рамках принципа цикличности это свойство излучения лазера самоочевидно. Впрочем, строго монохроматический свет всегда поляризован, и поэтому ценность принципа цикличности в данном случае состоит не в утверждении факта поля-ризованности излучения лазера, а в возможности с его помощью установить состояние поляризации в том или ином лазере. Мы не будем останавливаться более на этом тонком вопросе, решение которого требует привлечения многих сведений о конструкции резонатора и о свойствах активной среды, [c.796]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

В последние годы в связи с широким использованием кольцевых резонаторов возникла острая необходимость в контроле параметров их элементов, таких, как параллельность граней и толщина четвертьволновых пластин, однородность фазовых невзаимных элементов, однородность коэффициента отражения зеркал и т. д. На рис. 126 приведена оптическая схема полуавтоматического эллипсометра для измерения поляризационных свойств (эллиптичности и поворота плоскости поляризации) фазовых невзаимных элементов, используемых в лазерных гироскопах. Свет от лазера ЛГ-126, отразившись от зеркал 10 и пройдя через поляризатор 2, линейно поляризуется. После прохождения через фазовый невзаимный элемент (ФНЭ) 3 происходит поворот плоскости поляризации и возникает эллиптичность излучения. При соответ- [c.205]

Кроме лазеров в качестве источников света созданы квантовые И. для измерения небольших перс-мош,епий, длин деталей. Их действие основано на зависимости разностной частоты излучения. между соседними продольными модами лазера /=е/2Л от длины резонатора L (см. Ла-зер). По изменению разностной частоты Д/, происходящей при перемещении одного из зеркал резонатора, может быть измерена величина этого перемещения кЬ — Ш-Щс. Преимуществом таких И. является то, что измерение линейных размеров (и перемещений) сводится к определению частоты, к-рую можно измерить радиотехн. методами с высокой степенью точности. [c.171]

Динамика колебаний. Свободные, пли собственные, К. являются движением системы, предоставленной самой себе, в отсутствие внеш. воздействий. При малых отклонениях от состояния равновесия движения системы удовлетворяют суперпозиции принципу, согласно к-рому сумма двух произвольных движений также составляет допустимое движение системы такие движения описываются линейными (в частности, дифференц.) ур-ниями. Если система ещё и консервативна (т. е. в ней нет потерь или притока энергии извне), а её параметры не изменяются во времени (о переменных параметрах будет сказано ниже), то любое собств. К. может быть однозначно представлено как сумма нормальных колебаний, синусоидально изменяющихся во времени с определ. собств. частотами. В колебат. системах с сосредоточенными параметрами, состоящих из JY связанных осцилляторов напр., цепочка из колебат, электрич. контуров или из соединённых упругими пружинками шариков), число нормальных К. (мод) равно 7V. В системах с распреде лёнными параметрами (струна, мембрана, полый или открытый резонатор) таких К. существует бескопечное множество. Напр,, для струны с закреплёнными концами длиной L моды отличаются числом полуволн , к-рые можно уложить на всей длине струны L — nX 2 (д=0, 1, 2,. . ., оо). Если скорость распространения волн вдоль струны равна v, то спектр собств. частот определится ф-лой [c.401]

Разность частот, интенсивносте] ) и поляризаций встречных воли в кольцевом лазере создаётся также с помощью магнитооптических Керра аффектов, возникающих при отражении от ферро-магн. зеркал резонатора. Эти эффекты проявляются в зависимости характеристик отражённого света от вектора иа.магеиченности ферромагнетика J и от направления распространения и поляризации падающего света. Б случае меридионального и полярною эффектов Керра в плоскости падения) происходит изменение поляризации падающего линейно поляризованного излучения. При зкваториальном эффекте Керра (/ перпендикулярен плоскости падения) интенсивность отражённого излучения зависит от /], Разность частот линейно поляризованных встречных волн (с поляриза- [c.251]

Селекция продольных нод. Для разрежения (селекции) продольных мод, имеющих одинаковое поперечное распределение поля, но отличающихся частотой, используются резонаторы, содержащие дисперсионные элементы (призмы, дифракц. решётки, интерферометры и ДР-). В частности, в качестве дисперсионного элемента применяют дополнит. О. р., связанные с основным и образующие т. н. эквивалентное зеркало, коэф. отраженна к-рого р зависит от частоты V. Для удаления из спектра одной из продольных мод наиб, пригоден линейный трёхзеркальный О. р. (рис. 6,а), для выде ления в спектре одной продольной моды — резонатор Фокса — Смита (рис. 6,6) и Т-образный (рис. 6,в). В нек-рых случаях удобен О. р. Майкельсона (рис. 6,г). [c.456]

В линейных ускорителях протонов и ионов Н" используются частоты в диапазоне 80—450 МГц, Для создания ВЧ-иапряжевия на четырёхцроводной линии в этом диапазоне применяются четырёхкамерпые объёмные резонаторы разл. конструкции с продольной ыагн. волной. [c.155]

Электродинамика, в осн. опирающаяся на ур-ния Максвелла в линейных средах, обеспечила понимание процессов излучения, распространения и приёма радиоволн. Это позволило создать разд. элементы радиоаппаратуры как в ДВ-диапазонах (системы с сосредоточ. параметрами — колебат. контуры, фильтры, преобразователи и т. п.), так и в КВ-диапазонах (системы с распределёнными параметрами — линии передачи, волноводы, объёмные резонаторы, аттенюаторы и т. п.). Осн, направления исследования излучение и распространение радиоволн в раэл. средах (напр., в кос-мич. плазме), с учётом анизотропии, поглощения, рефракции и дифракции, рассеяния, отражения и нелинейных эффектов, связанных со взаимодействием излучения с веществом, создание мн. типов антенн. [c.236]

РЕЗОНАТОР (от лат. resono — звучу в ответ, откликаюсь) — устройство или природный объект, в к-ром происходит накопление энергии колебаний, поставляемой извне. Как правило, Р. относятся к линейным ко-лебат. системам и характеризуются т. н. резонансными частотами. При приближении частоты внеш. воздействия к резонансной частоте в Р. наблюдается достаточно резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний. Это — явление резонанса. Пос,ле отключения внеш. источника колсбаввя внутри Р. какое-то время сохраняются. Они совершаются на частотах, близких к резонансным, и представляют собой уже собственные или свободные колебания Р. Если пренебречь диссипацией (в т. ч. о потерями на излучение), то Р. ведёт себя как идеальная консервативная колебат. система, обладающая дискретным спектром собств. колебаний. При наличии потерь чисто гармонии, собств. колебания невозможны, соответствующие им резонансные кривые Р. [c.316]

Р. а. применяют в лазерных гироскопах для подавления одной из встречных волн для прецизионного измерения анизотропии оптич. элементов, для чего исследуемый элемент помещают в резонатор и по характеру собств. состояний поляризации резонатора судят об анизотропных свойствах элемента для управления энергетнч., поляризац. и частотными параметрами выходного излучения. В часгности, в Р. а. возможно осуществить селекцию продольных мод резонатора (см. Селекция мод). Для этого в линейный резонатор помещают поляризатор и двулучепреломляющую пластинку, гл. осп к-рой повёрнуты относительно осей поляризатора на угол ф. Модули собств, значений матрицы Джонса обхода такого резонатора равны [c.318]

Кроме описанных установок для ускорения тяжёлых ионов реализованы и др. схемы. В них в качестве первой ступени используется эл.-статич. ускоритель, пучок к-рого после обдирки инжектируется и ускоряется отдельными, независимо сфазированными ВЧ-резонаторами (обычными или сверхпроводящими). По сравнению с обычными резонаторами, темп ускорения у к-рых 1 МВ/м, сверхпроводящие позволяют реализовать более эффективное ускорение (до 5 МВ/м). В ускорителях такого типа конечная энергия определяется количеством ВЧ-резокаторов, а интенсивность пучка ограничена возможностями инжектора и для ионов ср. масс не превышает 10 ° с . Увеличить интенсивность пучка можно заменой эл.-статич. ускорителя на линейный с RFQ-структурой, что позволяет [c.198]

Для поперечной фокусировки в линейных У. можно было бы попытаться использовать эл.-магн. волну, к-рая ускоряет частицы. Однако в обычных волнах типа точки, соответствующие устойчивому фазовому движению, ока--зываются неустойчивыми для поперечных колебаний и наоборот. Чтобы обойти эту трудность, можно применять знакопеременную фазовую фокусировку (точки С и Z) на рис. 7 последовательно сменяют друг друга) или отказаться от азимутальной симметрии электрич. поля в резонаторе (квадрупольная ВЧ-фокусировка). Чаще всего, однако, для поперечной фокусировки применяют квадрупольные поля, создаваемые спец. магн. линзами. С 80-х гг. для изготовления таких линз качали использовать пост, магниты (сплав Sm o). [c.252]

Рис. 1.14. Качественный вид распределения амплитуды электромагнитного поля н структуры линейно поляризованного лазерного пучка в устойчивом резонаторе для некоторых мод низшег.о порядка

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...