Многомодовый режим генерации

Матрица плотности 292 Многомодовый режим генерации 151 Модулированное внешнее поле 218 Модуляция добротности 88 Моды резонатора 24 [c.345]

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]

Режим многомодовой генерации представляет значительный интерес как при общетеоретическом анализе, так и при проведении численных расчетов. [c.178]

Ширина спектра излучения лазера определяется главным образом числом генерирующих мод. В оптических резонаторах может одновременно возбуждаться большое число мод (так называемый многомодовый режим генерации). Вследствие этого лазер обычно излучает набор различных частот, которые лежат внутри линии люминесценции активного вещества. Например, для твердотельных лазеров, работающих в многомодовом режиме, ширина линии излучения Атгсч может быть порядка 1 ГГц. Следует отметить, что многомодовый режим работы генератора ухудшает когерентность и направленность излучения. [c.281]

Предположим, что данный резонатор должен обеспечивать расходимость излучения на уровне 5 мрад. Тогда, пренебрегая возможными аберрациями линзы Р, из формулы (2.77) следует, что оптическая длина резонатора В должна быть не менее 0,5 м. При этом число Френеля iV 12, с 75. Из формулы следует, что при таком зпачепии параметра с реализуется многомодовый режим генерации. Причем в генерации будут присутствовать моды, порядок которых не превосходит величины 2р + 1 < 25. [c.155]

Средняя мощность выходного излучения является наиболее важным параметром в лазерах, используемых в технологических процессах, таких как резка, сверление и прочие. Многомодовый режим генерации обеспечивает большую мощность генерации по сравнению с одномодовым в силу более эффективного заполнения излучением активной среды, поэтому в мощных твердотельных лазерах технологического назначения используются, как правило, многомодовые резонаторы. Разработка таких резонаторов сопряжена с рядом особенностей, о которых пойдет речь в данном параграфе. [c.247]

Наблюдаемая в реальных условиях структура светоюго пятна часто представляет собой суперпозицию нескольких поперечных мод (многомодовый режим генерации). Спектр [c.102]

Многочастотные (многомодовые) лазеры оказываются значительно менее устойчивыми к модуляции потерь резонатора 1[б5]. Обусловлено это тем, что за счет перекрытия мод в активной среде эффективные коэффициенты усиления отдельных мод уменьшаются по сравнению с коэ ффициентом усиления одночастотного лазера. В итоге даже относительно неглубокая (для одночастотного лазера) модуляция потерь резонатора способна периодически срывать генерацию отдельных, наиболее слабых мод. Повторный вы- ход в генерацию мод сопровождается возникновением глубоких релаксационных колебаний всего излучения лазера в целом. Время затухания колебаний составляет примерно 2,5 10 с. При частотах -модуляции потерь в несколько, килогерц периоды возбуждения релаксационных колебаний оказываются сравнимыми с временем затухания. Следовательно, не успев затухнуть, релаксационные колебания (Каждый раз будут вновь возбуждаться и в целом излучение будет иметь вид незатухающих глубоких пульсаций. Из-за случайного характера флуктуаций потерь резонатора и взаимодействия мод в активной среде пульсации имеют вид хаотических пич--ков, так называемый пичковый режим генерации (рис. 3.15). [c.92]

Все рассмотренные выше случаи многомодового излучения относились к ситуации, когда каждая мода имела свою случайную фазу. Такой режим генерации называется режимом несинхронизо-ванных мод. Однако существуют и другие режимы, при которых фазы отдельных мод оказываются частично или полностью связаны между собой. Такие режимы называют режимами частично синхро- [c.17]

Кроме основных поперечных мод, в резонаторе имеются также так называемые высгпие поперечные моды (иногда основные поперечные моды называют продольными, а высшие поперечные — просто поперечными). Свойства поперечных мод необходимо знать, ибо, во-первых, довольно часто используется многомодовый режим, во-вторых, хотя и редко, но бывают случаи, когда необходимо выделить какую-то высшую поперечную моду и организовать генерацию на этой высшей, а не основной моде, и, в-третьих, для выделения основной моды и предотвращения генерации па высших модах также необходимо знать свойства этих высших мод. [c.51]

Скоростные у равнения жт чисел фотонов и заселенностей атомных уравнений. Эти уравнения позволяют проанализировать следующие вопросы условие лазерной генерации, распределение интенсивности по модам, одномодовый режим работы лазера, многомодовый режим (одновременная генерация и кон-куреиция мод), каскадная генерация, режим модулированной добротности, релаксационные колебания. [c.34]

Детальнее знакомиться с изложенной в [7, 16] теорией многомодовой генерации в идеальных плоских резонаторах мы не будем. Сама лежащая в основе этой теории модель Танга—Статца здесь в некоторой мере теряет свою оправданность разности частот у различающихся только поперечными индексами мод широкоапертурных плоских резонаторов недостаточно велики для того, чтобы операщ1Я суммирования не амплитуд, а интенсивностей отдельных мод оставалась вполне корректной. Наряду с другими причинами это приводит к тому, что подлинно стационарный режим многомодовой генерации при плоских резонаторах практически никогда не наблюдается (см. также о пичковом режиме начало 3.1). Далее, дифракционные потери у реальных плоских резонаторов,как отмечалось в 3.1. могут заметно отличаться от значений для идеального резонатора, использовавшихся при выводе (3.14). Наконец и это самое важное, — ввиду высокой чувствительности широкоапертурных плоских резонаторов к аберрациям.( 3.2) угловая расходимость в подавляющем большинстве случаев определяется именно последними. Используя материалы 3.2, нетрудно установить, что уже при вариациях длины резонатора порядка Х/4 ширина диаграммы направленности излучения любой моды не уступает значению 0, рассчитанному по (3.14). [c.187]

В режиме многомодовой генерации максимальная энергия излучения лазера есть W = здесь — полное число генерируемых мод или, что то же, разреши.мых элементов изображения на пространственном модуляторе света. Извлекаемая из активного элемента энергия распределяется по большому числу мод, и энергетический режим работы лазера не обладает каки.ми-либо существенными особенностями. Иначе обстоит дело в режиме одномодового сканирования, когда вся извлекаемая из активного эле.мента энергия, пропорциональная площади диафрагмы проходит через одномодовую диафраг.мы ад ф. Малое значение излучаемой энергии приводит к то.му, что сканирующий одномодовый лазер должен работать при весьма малом превышении над порогом, с сильным недоиспользованием запасенной в эле.менте энергии и связанными с этиы повышенными требованиями к стабилизации энергии накачки, пространственной однородности пропускания ПМС и потерь резонатора при сканировании луча во всем поле зрения. [c.192]

Особенно много неясностей существовало в вопросе о природе режимов незатухающих пульсаций. Исследования пичковых реж 1М0В твердотельных лазеров и в особенности лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом подтвердили выдвинутое в [9] предположение, что незатухающие пульсации связаны главным образом с влиянием нестабильности резонатора на динамику лазера, т. е. в основном имеют техническое происхождение. Для лазера на гранате с неодимом были получены прямые доказательства связи незатухающих пульсаций с вибрациями зеркал резонатора и неравномерным (во времени) нагревом активного элемента [21]. Незатухающие пульсации могут быть связаны также с многомодовостью генерации [16]. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...