Лазер одномодовый

Газовый лазер, одномодовый режим [c.163]

Газовый лазер. Одномодовый режим См. [6.1], а также [c.336]

Импульс, излученный лазером в режиме свободной генерации, не гладкий он имеет сложную пульсирующую структуру и состоит из большого числа отдельных импульсов — пичков, длительность каждого из которых примерно 10 с. Хаотичность этих пульсаций и отсутствие их повторяемости от импульса к импульсу указывают на то, что они вызываются различными факторами. Одним из факторов, обусловливающих пульсацию, является взаимодействие между типами колебаний, возникающих в резонаторе. Однако пульсации могут иметь место и при работе ОКГ в одномодовом режиме в этом случае они обычно носят регулярный характер и представляют собой релаксационные колебания. [c.25]

Рис. 89. Разрез слюдяного листа толщиной 3 мм. Широкий разрез (справа) произведен обычным лазером, узкий — с помощью одномодового лазера

Экспериментальные работы по удалению резистивных слоев проводились с использованием одномодового СОа-лазера непрерывного действия. Диаметр пучка на выходе лазера составлял 10 мм. Излучение фокусировалось линзой из оптической керамики на основе ZnS. Фокусное расстояние линзы 50 мм. Диаметр фокального пятна на полуширине гауссовского распределения составлял около 120 мкм. Мощность излучения на выходе оптической системы равнялась примерно 12 Вт. Стенд был оснащен приспособлением, позволяющим менять в широких пределах скорость вращения и перемещения резисторов. [c.169]

При описании Н. ф. п. выделяют самые неустойчивые (критич.) степени свободы. При развитии этих мод и последующей их стабилизации в процессе взаимодействия между собой образуется пространственная или временная структура. Нелинейные ур-ния для амплитуд этих возмущений параметров порядка) получаются после исключения из динамич. ур-ний всех остальных мод. В простейшем случае одномодового лазера для зависящей от времени комплексной амплитуды поля излучения ф получим [c.329]

Неполная П. к. одномодового лазерного пучка (или естеств. угл. расходимость, или стохастич. блуждание), обусловленная принципиально не устранимыми флуктуациями — спонтанным излучением лазера, влияет, очевидно, на разрешающую способность и информативность систем оптич. записи и считывания информации. [c.153]

Рис. 2.1. Профиль линии усиления /((v) и частотный спектр излучения лазера в многомодовом (а) ч одномодовом (б) режимах генерации

Мощность непрерывной генерации современных лазеров на ИАГ достигает 400 Вт. Важным с точки зрения практического применения является и более высокий КПД лазеров на ИАГ. В условиях непрерывного возбуждения с помощью криптоновых ламп накачки его значение достигает 2...3%. Расходимость лазеров в непрерывном многомодовом режиме генерации составляет 5 мрад, в одномодовом 1 мрад. Пригодность данного лазера для термической технологии весьма высока. Например, для непрерывного лазера с мощностью излу- [c.180]

Прежде чем закончить этот раздел, необходимо еще раз подчеркнуть, что полученные здесь результаты применимы только в случае одномодовой генерации лазера. Если же генерация лазера происходит более чем на одной моде, то расчет, вообще говоря, значительно усложняется. Рассматривая, например, генерацию лазера на двух модах, скоростные уравнения нужно было бы записать отдельно для чисел фотонов q и q B этих двух модах. В действительности же более правильным является описание через электрические поля соответствующих мод, поскольку [c.243]

Некоторые результаты, полученные в предыдущих разделах, строго выполняются, только если лазер генерирует в одномодовом режиме. Поэтому уместно сейчас рассмотреть те условия, при которых имеет место одномодовая или многомодовая генерация. [c.254]

В заключение данного раздела следует упомянуть о том, что одномодового режима можно значительно легче достигнуть или (иногда) получить автоматически, если резонатор лазера имеет кольцеобразную форму, причем генерация вынужденно осуществляется в одном направлении. В качестве примера на рис. 5.11 приведена конструкция резонатора в виде сложенного кольца, используемая в выпускаемом промышленностью непрерывном [c.262]

С рис. 5.8 2) в этой моде достигается более высокая выходная мощность, поскольку в генерации участвует весь объем активной среды, а не только области в непосредственной близости от максимумов распределения стоячей волны благодаря этому были получены значения выходной мощности в одной моде, которые более чем на порядок превосходят мощность традиционного одномодового лазера на красителе со стоячей волной. [c.264]

Проведенное до сих пор рассмотрение применимо только в случае одномодовой генерации, и здесь, как оказалось, экспериментальные данные находятся в хорошем согласии с представленными выше результатами теории. В действительности же одномодовый режим генерации не всегда просто реализовать, в частности когда ширина линии лазерного перехода значительно больше межмодового расстояния (что имеет место, например, в твердотельных и жидкостных лазерах). Теоретическое рассмотрение многомодового режима генерации оказывается намного сложнее. В этом случае недостаточно просто определить [c.283]

Выходная мощность отпаянных лазеров с единицы длины составляет около 60 Вт/м, т. е. значение которое дают и лазеры с продольной прокачкой газа. Маломощные (порядка 1 Вт) отпаянные лазеры с коротким резонатором и поэтому работающие в одномодовом режиме нередко применяются в качестве гетеродинов в экспериментах по оптическому гетеродинированию. Отпаянные С02-лазеры несколько более высокой мощности (порядка 10 Вт) привлекают внимание с точки зрения их использования в лазерной микрохирургии и для механической обработки микрорезанием. [c.370]

В случае когда лазер работает в многомодовом режиме, монохроматичность связана, очевидно, с числом генерируемых мод. Для твердотельного лазера (рубинового, неодимового и полупроводникового), в котором трудно получить одномодовый ре- [c.442]

Модель воаникновения продольных мод и получение одномодовой генерации лазера [c.35]

Несмотря на очень большое расстояние между отражающими слоями, достигающее 10 см, резкость интерферограммы I для линии 6058А изотопа Кг, выбранной в качестве международного стандарта длины, весьма велика. Еще лучше интерферо-11)амма III лазерной линии 6328А, иллюстрирующая перспектив-iio i b использования одномодового излучения лазера в метрологических целях. Однако изучение вопроса о том, сколь постоянна 13 разных опытах длина волны лазерного излучения, еще нельзя считать законченным. [c.249]

Этот экспериментальный результат согласуется с теорией. Как показал Т. Глаубер, идеальный одномодовый лазер при значительном превышении над порогом генерирует излучение в состоянии, называемом когерентным-, в этом состоянии фотоны действительно распределены по Пуассону (см. 13.3). Поле в таком состоянии ближе всего к классической синусоидальной волне. Существенный вывод квантовой оптики состоит в том, что даже в идеальной световой волне имеют место флуктуации чисел фотонов. [c.298]

На кафедре геодезии НИИГАиК разработана методика расчета точности автоматизированной установки для контроля прямолинейности и горизонтальности протяженных направляющих, в т.ч. подкрановых путей мостовых кранов [14]. Положение рельса регистрируется одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно опорного лазерного пучка, источником которого является одномодовый газовый лазер, устанавливаемый на одном из концов рельса. Регистрация положения опорного пучка осуществляется на кинофотопленку с помощью кинокамеры, смонтированной на блоке регистратора. Блок перемещается по рельсу с помощью механической тяги. Формирователь лазерного пучка с коллиматором может разворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях для совмещения центра пучка с перекрестием экрана регистратора. [c.134]

Излучение лазера происходит на строго фиксированной частоте v, которая, однако, подвержена незначительным изменениям на величину Av за счет флуктуаций процесса излучения. Отрезок времени At, в течение которого это изменение не сменится другим, принято называть временной когерентностью. За время меньше At лазер генерирует практически монохроматическое излучение с постоянной фазой колебаний. Расстояние, которое проходит излучаемая ОКГ последовательность волн (цуг) за это время L = = сА1 (с — скорость света), принято называть длиной когерентности. Для большинства серийных многомодовых ОКГ L sO,l. .. 0,5 м. Для лучших одномодовых ОКГ L л 10ч- 100 м. [c.52]

Рис. 80. Вид сверху (а) и под углом (6) на круг, вырезанный одномодовым СОа-лазером мощностью 400 Вт в листе инструментальной стали толщиной 3 мм

Телевизионный микроинтроскоп обладает существенными достоинствами по сравнению с интроскопом, имеющим механическое сканирующее устройство. К ним относятся более высокая разрешающая способность, высокое быстродействие, которое обеспечивается менее инерционной сканирующей системой, позволяющей с помощью магнитоэлектрического вибратора (см. рис. 51) и кулачкового механизма формировать растр в 80—250 строк с полным временем не более 1,2 с. Однако телевизионный микро-интроскоп описанной выше схемы требует от лазерного источника повышенной временной и пространственной стабильности. Под этим требованием понимается равномерность засветки исследуемого образца по его поверхности, что возможно при использовании одномодового стабилизированного лазера. [c.191]

Высокостабилизированные одномодовые лазеры позволят в еще большей мере использовать голографические и интерференционные методы измерений. К голографическим методам в настоящее время проявляется все больший и больший интерес многих специалистов, в отношении их применения определяются весьма большие перспективы. С помощью голографической интерферометрии можно обнаруживать отклонения от заданных размеров различных оптических непрозрачных объектов, а также производить испытания линз и зеркал, для которых не существует ручных шаблонов. [c.322]

Для увеличения точности В.-о. г. используется ряд методов. Так, напр., флуктуации интерференционных полос из за рэлеевского рассеяния и невзаимные сдвиги фаз за счёт разности интенсивностей встречных волн могут быть уменьшены при использовании источников излучения с широким спектром — полупроводниковых лазеров или суперлюминесцентных диодов. Влияние невзаимных эффектов из-за изменения двойного лучепреломления в волокне при разл. внеш. воздействиях (механич., тепловых, акустических и пр.) может быть ослаблено при использовании одномодовых световодов (см. Волоконная оптика). Т.к. прямое измерение сдвига интерференционной полосы сильно ограничивает точность и динамич. диапазон, в реальных В.-о. г. применяются более сложные методы регистрации, использующие фазовую модуляцию, фазовую компенсацию, гетеродинные методы и т. д. [c.336]

Многомодовые ВОЛС имеют принципиальные ограничения по протяжённости и по скорости передачи цифровой информации, определяемые затуханием и ушире-Еием импульсов оптич. сигналов. Последнее обусловлено модовой и хроматич. дисперсиями многомодового оптич. волокна. Использование одномодовых волоконных световодов с малым затуханием (0,2 дБ/км) совместно с полупроводниковыми лазерами, работающими с мин. шириной спектра излучения, позволяет свести к минимуму влияние дисперсии на = 1,3 мкм и передавать цифровую информацию с высокой скоростью и на большие расстояния. [c.442]

Одномодовые лазерные пучки 1 дельная П. к. н стохастическое блуждание пучка. При генерации лишь осн, поперечной моды ТЕМ (индексы пг = га = 0) усиление в лазере достаточно для компенсации потерь, состоящих из потерь в среде, на излучение и дифракционных. Однако этого усиления недостаточно для компенсации потерь на высших модах, поскольку с увеличением номера поперечного индекса m и (или) га дифракц. потери растут. Спонтанное излучение усиливающей среды не только является затравкой для возбуждения осн. моды, но и поддерживает на определённом уровне интенсивность подпороговых высших мод. Вследствие излучения последних П. к. одномодовых лазерных пучков не является полной. Но в пределах ширины пучка степень П. к., напр. для излучения гелиево-неоновых лазеров, отличается от 1 не более чем на 10 — 10 (рис. 2). Оси. влияние на предельную степень П. к. моды ТЕМдд оказывают ближайшие подпороговые [c.152]

Флуктуации и шумы в лазерах. Тепловые шумы оптич, резонатора и спонтанное излучение атомов (молекул) активной среды являются принципиально неустранимыми источниками шума в лазерах. Шумы приводят к естеств. флуктуациям амплитуды и фазы одночастотного н одномодового лазера, вследствие к-рых существуют предельные значения временных и пространственных статистич. характеристик лазерного излучения естеств. ширина частотного спектра, определяемая ф-лой Шавлова — Таунса ф-ла (8) в ст. Лазер] естеств, угл. расходимость, предельная пространственная когерентность. В режиме генерации нескольких несинхронпзованных (несвязанных) продольных и (или) поперечных мод статистика излучения существенно меняется она становится практически гауссовой. [c.664]

В реальном лазере резонатор заполнен активной средой. При выполнении условий генерации внутрирезо-наторные потери и потери когерентного излучения через выходное окно резонатора непрерывно восполняются. Поэтому добротность квантового генератора Q Qp и ширина одномодового излучения лазера Ауд в принципе может быть существенно уже Avp. В пределе ширина спектра непрерывного лазера определяется мощностью спонтанного излучения возбужденных частиц среды и может составлять [c.56]

Распределение интенсивности излучения на выходной апертуре лазера определяется типом используемого резонатора и модовым составом возбуждаемых в нем колебаний. Его вид для некоторых наиболее часто встречающихся в технологических лазерах случаях приведен в табл. 2.1. В случае одномодовой генерации лазера с устойчивым резонатором на основной моде ТЕМоо это распределение описывается кривой, близкой к распределению Г аусса [c.63]

Прежде чем продолжить обсуждение, следует подчеркнуть, что когда мощность накачки превышает пороговую даже на весьма скромную величину, число фотонов qo в резонаторе обычно уже очень велико. В качестве примера рассмотрим числовые значения, соответствующие одномодовому непрерывному Nd YAG-лазеру (см. также разд. 5.3.6) Ле = 0,5 мм , y = 0,12, а = 3,5-10 м и т = 0,23 мс. Если положить L = 50 см, то получим Тс л 14 НС и из (5.32) имеем qo Ю [(Рр/Рпор) — 1]. Таким образом, даже если мы выберем Яр/Япор = 1,1, то будем иметь около 10 ° фотонов в резонаторе. Это означает, что в уравнении (5.1г) сразу за порогом член УаВ (q-j-1)JV2, описывающий как вынужденное, так и спонтанное излучение, вне всякого сомнения можно аппроксимировать выражением VaBqNi, что мы и делаем в настоящем рассмотрении. Это также означает, что число фотонов в установившемся режиме q весьма нечувствительно к выбранному нами конкретному значению числа начальных фотонов в резонаторе qt в момент времени / = О, которые необходимы для возникновения генерации. Как мы увидим в разд. 5.3.7, эта нечувствительность оказывает сильное влияние на выходные свойства лазерного пучка. [c.248]

Более новый и весьма интересный пример одномодовой генерации с использованием однонаправленного кольцеобразного резонатора приведен на рис. 5,13. Этот неплоский резонатор сделан в виде небольшой пластины (38X13X3 мм) из Nd YAG, грани В и D которой вырезаны под таким углом, что пучок проходит неплоский путь, показанный на рисунке, испытывает полное внутреннее отражение на поверхностях В, С (верхняя поверхность пластины) и Z), а также отражается на поверхности А многослойным электрическим покрытием, которое действует как выходное зеркало. Пластина из Nd YAG играет роль и активной среды, и фарадеевского ротатора и накачивается продольным пучком полупроводникового диодного лазера (на рисунке не показан). Вращение плоскости поляризации, свойственное неплоскому кольцевому пути, затем компенсируется в одном направлении (но не в другом) фарадеевским вращением, вызванным постоянным магнитным полем. Поляризационно-чувствительным элементом является просто многослойное диэлектрическое покрытие на поверхности А, коэффициент отражения [c.265]

Релаксационные колебания в одномодовых лазерах [c.279]

Благодаря широкому диапазону перестройки, очень узкой линии лазерного излучения и возможности генерировать импульсы пикосекундной длительности лазеры на центрах окраски представляются чрезвычайно заманчивыми для применений в таких областях, как молекулярная спектроскопия и устройства, предназначенные для контроля волоконных световодов. Лазеры на центрах окраски с синхронизацией мод, излучающие на частоте Я = 1,5 мкм [КС1 Т1°( 1)], применялись для генерации очень коротких импульсов в одномодовых волокнах (длительностью около 200 фс). Здесь использовались такие свойства волокон, как фазовая самомодуляция и сжатие импульса (соли-тонный лазер) [см. также разд. 8.5]. [c.428]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...