Комбинационный лазер

Подзоны Ландау испытывают в магн. поле дополнит, расщепление, обусловленное собственным спиновым магн. моментом электрона. При интенсивном лазерном возбуждении в полупроводнике можно наблюдать вынужденное рассеяние света на электронах проводимости, сопровождающееся переворотом спина. Поскольку величина спинового расщепления на подзоны для нек-рых полупроводников оказывается значительной, этот эффект используется для плавной перестройки частоты лазерного излучения с помощью магн. поля (нанр., в комбинационных лазерах). [c.702]

Из приведенных выше схем видно, что в них происходит преобразование лазерного излучения с уменьшением частоты (увеличение длины волны генерации), хотя комбинационные лазеры [c.130]

Одним из наиболее представительных примеров комбинационных лазеров могут служить полупроводниковые лазеры с переворотом спина, обеспечивающие плавную перестройку частоты в среднем ИК-диапазоне (5—15 мкм). Перестройку осуществляют, управляя напряженностью внешнего поля, вызывающей сдвиг рабочих уров[1ей лазера. [c.246]

Параметрические колебания и усиление (1965). Вынужденное комбинационное рассеяние (1962). [Перестраиваемые комбинационные лазеры (1969).] Вынужденное бриллюэновское рассеяние (1963). Вынужденное релеевское рассеяние (1965). Оптический эффект Керра (1964). [c.28]

При проведении экспериментов НЛО в оптических резонаторах принято использовать такие области пространства, в которых существуют особенно высокие значения напряженности поля возбуждающего излучения. Для этой цели могут применяться два метода. В первом из них используется резонатор для возбуждающего излучения (например, непосредственно лазерный резонатор). Второй метод основан на возможности применения резонаторов для выделения излучения с определенной частотой и с заданным направлением волнового вектора при помощи селективной обратной связи. Таким путем могут быть получены большие усиления или сильная генерация излучения высокой монохроматичности и резкой направленности (примеры параметрический генератор, комбинационный лазер). Возможна также соответствующая комбинация обоих методов. На фиг. 9 показаны некоторые часто применяемые схемы резонаторов. [c.41]

По мере развития лазерной техники все большее значение приобретают исследования динамики процессов, определяющих физическую картину работы лазера в различных режимах. Это связано прежде всего с необходимостью создания лазеров с заданными значениями параметров излучения — энергии в импульсе, длительности импульса, средней и пиковой мощности, частоты следования импульсов и т. п. Большое практическое значение имеет задача создания лазеров с экстремальными характеристиками, в частности задача создания сверхмощных лазеров. Весьма важно обеспечение устойчивости и стабильности различных режимов генерации, хорошей воспроизводимости параметров излучения от импульса к импульсу. Исследования динамики процессов в лазерах являются основой для решения практически важной проблемы управления параметрами лазерного излучения. Заметим также, что эти исследования органически связаны с изучением реальной пространственно-временной структуры излучения, генерируемого лазерами, что крайне важно для интерпретации нелинейно-оптических явлений, включая явления, на основе которых работают параметрические генераторы света, генераторы оптических гармоник, комбинационные лазеры. [c.265]

Начальные условия, необходимые для самовозбуждения колебаний, определяются шумами. Проще всего рассмотреть спонтанное комбинационное рассеяние, возникающее в слое вещества, перпендикулярном направлению распространения излучения со стоксовой частотой, поскольку источником входного сигнала для усилителя на стоксовой частоте является излучение, испускаемое соседними слоями. Анализ процесса самовозбуждения комбинационного лазера полностью аналогичен исследованию процесса установления колебаний в лампах бегущей волны. Условие существования стационарных колебаний можно в общем случае записать в баркгаузенов-ской форме [c.237]

Возбуждение волн со стоксовыми и антистоксовыми частотами в фокусированном лазерном луче высокой интенсивности является замечательным явлением, однако экспериментальные условия не обладают достаточной определенностью для того, чтобы проверить теорию и выяснить природу различных физических механизмов этого явления. Возникшую здесь ситуацию можно сравнить с изучением работы и характеристик электронной лампы. В первую очередь лампа исследуется как усилитель слабых сигналов, а не как мощный генератор. С этой точки зрения свойства веществ, использующихся в комбинационном лазере, должны исследоваться в тонких кюветах такой толщины, при которой невозможно самовозбуждение колебаний на комбинационных частотах под действием интенсивного лазерного излучения с частотой мь- В этом случае можно измерить усиление, если направить в кювету также излучение малой интенсивности с частотами со,, или о а. Экспериментально всегда можно поддерживать усиление на уровне меньшем чем 2—3 раза. При этом не будет ни уменьшения интенсивности лазерного излучения, ни заметного возбуждения стоксовых и антистоксовых линий высших порядков. При такой постановке опыта можно независимо контролировать интенсивность, поляризацию, направление и частоту луча лазера и луча стоксовой частоты. В идеальном случае каждый из лучей состоял бы только из одной моды, т. е. был бы монохроматичным и имел бы только дифракционную расходимость. Такие эксперименты могли бы дать надежные значения комбинационных восприимчивостей и обеспечить детальную проверку теории, изложенной в гл. 2 и 4. Схема возможной экспериментальной установки приведена на Фиг. 31. [c.248]

ВОСПРИИМЧИВОСТЕЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СРЕД, лазеров И КОМБИНАЦИОННЫХ ЛАЗЕРОВ [c.383]

Так как поле накачки нерезонансно, населенности фактически имеют равновесные значения. Если расширение линии, обусловленное полем накачки, больше естественных ширин Гьс и Гьа, то доминирует комбинационный процесс. Перечисленные условия, конечно, в точности соответствуют условиям, при которых наблюдалось действие комбинационного лазера [34]. [c.413]

Использование в оптическом эксперименте лазерных источников света привело к открытию ряда явлений, не совместимых с принципом линейности. Практически одновременно с созданием первых лазеров были обнаружены такие нелинейные оптические явления, как генерация гармоник, сложение и вычитание частот световых потоков, вынужденное комбинационное рассеяние света, двухфотонное поглощение. Было ясно также, что сам лазер — это оптическая система, в которой важную роль играет эффект насыщения усиления света активной средой. Все это стимулировало бурное развитие теоретических и экспериментальных исследований нелинейного взаимодействия света с веществом, разработку методов практического использования нелинейных оптических явлений в науке и технике и привело, в частности, к возникновению нелинейной оптики. [c.298]

Еще в 30-х гг. XX в. было установлено, что комбинационное рассеяние света может происходить как спонтанно, так и вынужденно. Оценки показали, однако, что вероятность вынужденного рассеяния очень мала и его можно не учитывать. Интерес к этому явлению возник лишь после создания лазеров. [c.312]

Если источником возбуждающего излучения служит неодимовый лазер (Я=1,06 мкм), то первая стоксова компонента в водороде имеет длину волны 1,9 мкм, а вторая — длину 8,6 мкм. Если энергия в импульсе длительностью 50 нм для лазера составляет около 100 Дж, то для первой стоксовой компоненты она равна около 5 Дж, а для второй — около 1 Дж. Таким образом, при сравнительно несложном оборудовании можно получить импульсное излучение в инфракрасной области спектра с мощностью порядка 20 МВт. Комбинируя рассеивающие среды на основе вынужденного комбинационного рассеяния, можно получать перестраиваемые лазеры в широком диапазоне длин волн. [c.315]

Использование мощных перестраиваемых лазеров привело к появлению метода исследования взаимодействия излучения с веществом, который сочетает такие достоинства вынужденного комбинационного рассеяния, как высокая интенсивность, анизотропия индикатрисы рассеяния с широкими возможностями спектроскопии [c.315]

Получение спектра комбинационного рассеяния света. Комбинационное рассеяние света исследуется по другой схеме (рис. 34). Для этого используется возбуждающий источник А, обладающий интенсивными редкими линиями в видимой области спектра (обычно ртутная лампа или газовый лазер). Рассеянный [c.89]

Заслуживает внимания тот факт, что использование лазеров в спектроскопии определяется относительной простотой регистрации сигнала, несущего информацию об исследуемом явлении. Высокая спектральная плотность привела к появлению лазерной спектроскопии, основанной на комбинационном рассеянии, и методов инфракрасной флуоресценции с высоким временным разрешением, а также измерений, основанных на поглощении излучения. Высокая степень когерентности и узость полосы излучаемых частот позволяют использовать лазер для гетеродинной спектроскопии и спектроскопии, основанной на рассеянии света. [c.218]

Многие лазеры обеспечивают излучение на различных длинах волн, которое может как лежать вне полосы поглощения излучаемых молекул, так и совпадать с ней для получения эффекта резонанса комбинационного рассеяния. [c.218]

Л. на основе вынужденного комбинационного рассеяпия иакачка лазерным излучеиием. Применяются для получения когерентного излучения разл. частот и для суммирования излучения неск. Л. с целью увеличения яркости когереитиого излучения (подробнее см. Комбинационный лазер). [c.552]

Важный класс О. н. ч. составляют преобразователи, использующие вынужденное комбинац. рассеяние света (см. Вынумденпое рассеяние света) — взаимодействие световых волн и фононов оптич. частоты на кубич. нелинейности среды, приводящее к преобразованию из.дучения лазера с частотой ш в волны с частотами ЛГ 2, где Й — одна из собств. частот молекулярных колебаний среды (стоксов сдвиг), N -- 1, 2, 3,. .. Эффективность таких О. п, ч. может быть весьма высока (см. Комбинационный лазер). [c.448]

При рассеянии интенсивного излучения в среде спонтанные процессы Р. с. могут усилиться стимуляцией излучением (индуцированное излучение). С тэким вынужденным рассеянием света связан широкий круг явлений напр., на вынужденном Р. с. основана работа комбинационного лазера. Если Р. с. стимулируется фотонами, рождёнными в среде в процессе рассеяния, то говорят о вынужденном пассивном рассеянии. Если Р. с. стимулировано внеш. излучением, то его нвз. активным вьшужденным Р, с. (см. Активная лазерная спектроскопия комбиващюнного рассеяния. Нелинейная оптика). [c.282]

Параметрическая генерация света является одним из частных случаев плавного нелинейно-оптического преобразования спектра вынужденного излучения путем его вторичной генерации в резонаторе, содержащем соответствующую нелинейную среду [115—119]. К числу наиболее распространенных систем такого типа относятся комбинационные лазеры. Они генерируют излучение с частотами Vr = Vн + йvкoл, где v — частота излучения накачки Укол — частоты собственных колебаний среды, на которых происходит комбинационное рассеяние света k — целое число. [c.246]

Среди других задач, не затронутых в гл. 3—5, следует указать на задачи, связанные с исследованием нелинейных явлений в оптических резонаторах. Первоочередный интерес они пpeд taвляют в связи с исследованием процессов в параметрических генераторах света, комбинационных лазерах, резонаторных умножителях частоты. Некоторые результаты, относящиеся к указанному кругу вопросов, можно найти в [41, 48—50], однако в целом теория таких процессов еще далека от завершения. [c.26]

Ч Таким образом, в опытах Вудберн и др. исследовался генератор, использующий эффект вынужденного комбинационного рассеяния обратная связь на частоте о)и осуществлялась за счет отражений от зеркал лазерного резонатора. Такой генератор в литературе называют также раман-лазером или комбинационным лазером. — Ярил. ред. [c.54]

Брет и Майер [51] провели такой эксперимент, хотя угол между направлениями лучей со стоксовой и антистоксовой частотами у них не варьировался. В их случае оба излучения с частотами Мь и со., генерировались в комбинационном лазере, после чего лучи по отдельности ослаблялись селективными фильтрами. Направление поляризации в лучах задавалось, причем угол между направлениями поляризаций можно было изменять, пропуская излучение через пластинку заданной толщины, создававшей нужную разность фаз. Используя этот метод, они обнаружили, что усиление стоксовой компоненты в бензоле с поляризацией, перпендикулярной поляризации лазера, исчезающе мало по сравнению с тем [c.249]

Терхьюн [52] исследовал параметрическое взаимодействие, приводящее к появлению излучения с частотой 2(йь— (соь —сои) = ( >ь + ( )v в тонких образцах различных кубических кристаллов и жидкостей. Фокусированный луч комбинационного лазера на бензоле содержал линейно поляризованный свет с частотами Мь и мь — со . с м /2яс = 992 см К Излучения со всеми другими частотами были отфильтрованы из луча. В пластинках, вырезанных из кубических кристаллов, свет распространялся вдоль оси [001]. Угол между осью [100] и направлением параллельных поляризаций излучений с частотами мь и ( >ь — сои обозначается через 0. При 0 = 45° интенсивность излучения с частотой соь + со оказывается другой, чем при 0 = О и 90°, что указывает на анизотропию тензора восприимчивости четвертого ранга в кубических кристаллах. [c.250]

Терхьюн (52] сумел также получить резонансные кривые комбинационной восприимчивости, используя комбинационные лазеры с кюветами, в которые помещались различные жидкости с почти равными колебательными резонансными частотами. Он использовал в гене- [c.252]

Большие возможности управления величиной нелинейной восприимчивости возникают, вообще говоря, и за счет использования резонансных множителей D,( oft). В конденсированных средах с этой точки зрения значительный интерес представляют комбинационные (рамановские) резонансы. Они оказываются достаточно узкими ), и поэтому, если разность частот двух оптических полей близка к собственной частоте di — из2 —шо , происходит заметное увеличение нелинейной восприимчивости. Это обстоятельство было использовано в так называемых комбинационных (или рамановских) лазерах. Несмотря на то, что в основе их действия лежат нелинейные взаимодействия, связанные с кубической восприиглчивостью (т. е. эффекты более высокого по сравнению с трехфотонными порядка), комбинационные лазеры на кристаллах и жидкостях оказываются практичными и перспективными приборами. [c.8]

Разумеется, большие перспективы имеют и комбинационные лазеры на газах в частности, комбинационный лазер на водороде, возбуждаемый мощным перестраиваемым лазером оптического диапазона, оказывается удобным перестраиваемым источником в инфракрасном диапазоне. Перечисленные напраяления в настоящее время успешно развиваются многими лабораториями появление соответствующих приборов, по-видимому, дело самого ближайшего будущего. [c.9]

Уменьшение частоты осуществляется с помощью параметрических генераторов света, генераторов разностных частот и комбинационных лазеров. Параметрич. генераторы — один из наиб, перспективных источников мощного перестраиваемого по частоте когерентного излучения в диапазоне длин волн Х> >1 мкм. Если в параметрич. генераторе сигнальная волна возникает из шумов, то в генераторе разностных частот волны с частотами oi и сог преобразуются на кристалле с квадратичной нелинейностью в излучение с частотой U1—(Оа- Генераторы разностных частот применяются в ИК диапазоне, они работают как в непрерывном режиме, так и в импульсном с наносе-кундной и пикосекундной длительностью импульсов. [c.499]

Другой метод получения перестраиваемого излучения в ИК области состоит в использовании вынужденного комбинационного рассеяния света. Ширина комбинационных резонансов в ТВ. телах во много раз меньше ширины разрешённых переходов. Поэтому несмотря на то, что в основе комбинационных лазеров лежат вз-ствия, основанные на кубич. нелинейности, их эффективность достаточно велпка. [c.499]

В настоящее время на основе внешнего и внутреннего фотоэффекта строится бесчисленное множество приемников излучения, преобразующих световой сигнал в электрический и объединенных общим названием — фотоэлементы. Они находят весьма широкое применение в технике и в научных исследованиях. Самые разные объективные оптические измерения немыслимы в наше время без применения того или иного типа фотоэлементов. Современная фотометрия, спектрометрия и спектрофотометрия в широчайшей области спектра, спектральный анализ вещества, объективное измерение весьма слабых световых потоков, наблюдаемых, например, при изучении спектров комбинационного рассеяния света, в астрофизике, биологии и т. д. трудно представить себе без применения фотоэлементов регистрация инфракрасных спектров часто осуществляется специальными фотоэлементами для длинноволновой области спектра. Необычайно широко используются фотоэлементы в технике контроль и управление производственными процессами, разнообразные системы связи от передачи изображения и телевидения до оптической связи на лазерах и космической техники представляют собой далеко не полный перечень областей применения фотоэлементов для решения разнообразнейших технических вопросов в,современной промышленности и связи. [c.649]

К жидкостным ОКГ относятся также лазеры, работающие на вынужденном комбинационном рассеянии. По существу, это устройства, преобразующие когерентное излучение одной частоты в излучение другой частоты. [c.65]

В И. г. применяются твердотельные лазеры (рубиновые и неодимовые) с преобразованием частоты излучения методами генерации гармоник и вынужденного комбинационного расссяиия, перекрывающие видимый и ближние ИК- п УФ-диапа юны спектра (см. Нелинейная оптика, Параметрический генератор aemd). Применяются также лазеры на красителях и С02-лазеры. Длительность импульсов от 10 до 10 ° с, энергия 0,01 — [c.132]

Благодаря высокой интенсивности излучения импульсных лазеров запись голограмм производится па спец. материалах, т. к. многие материалы, предназначенные для непрерывной записи голограмм, мало чувствительны к коротким импульсам излучения. В И. г. используются тонкие ыагк. плёнки, к-рые могут быть локально нагреты лазерным излучением до точки Кюри (MnBi, EuG и др.), что приводит к изменению магн. п магпитооптич. свойств [1] полупроводниковые кристаллы, поглощающие жидкости и газы, комбинационно-активные среды (см. Комбинационное рассеяние света), среды с инверсией заселённостей и фазовой памятью [4]. [c.132]

Спектроскопия рассеяния света включает innjioKHH круг традиционны.ч вопросов спектроск(нтии рзлеев-ского (РР) и комбинационного (КР) рассеяния света, а также новых направлений нелинейной спектроскопии рассеяния. Применение лазеров существенно расширило возможности спектроскопии рэлеевского рассеяния прежде всего за счет детального изучения формы линии рассеяния на флуктуациях плотности, теип-ри н ир.. [c.554]

Отношение вероятности М. ц. с участием т фотонов к вероятности М. п. с участием (т —1) фотонов Wjn- при отсутствии промежуточных резонансов по порядку величины равно EIE ) , где Е — амплитуда напряжённости электрич. поля излучения, — ср. напряжённость внутриатомного электрич. поля ( ат Ю — 10 В/см), При Е < с увеличением числа фотонов, участвующих в элементарном акте, вероятность М. п. резко снижается. Поэтому до появления лазеров кроме однофотонных наблюдались лишь двухфотонные процессы при рассеянии света рассеяние Мандельштама — Бриллюана, комбинационное рассеяние света в т. п. Высокие интенсивности излучения, получаемые с помощью лазеров, позволяют наблюдать М. п. вплоть до т I 10. [c.168]

Оптич. методы, основанные на анализе рассеяния света, послужили одной из существенных основ становления молекулярной физики и её приложений. Так, нефелометрия даёт возможность получать данные о межмолекулярном взаимодействии в растворах, определять размеры и молекулярную массу макромолекул полимеров, а также частиц в коллоидных системах, взвесях и золях. Ценные сведения о структуре уровней энергии молекул, их взаимодействии и строении вещества даёт изучение комбинационного рассеяния света и Мандельштама — Вриллюэна рассеяния. Использование лазеров резко увеличило информативность спектроскопии рассеяния, привело к открытию вынзокденных рассеяний я к развитию нового направления, основанного на воздействии лазерного излучения на распределение рассеивающих частиц (молекул) по энергетич. состояниям (активная ла.зерная спектроскопия). [c.420]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...