Света усиление

О—освещение белым светом, хранение X—освещение белым светом, затем инфракрасным светом 90 мин., хранение —освещение белым светом, усиление бисульфитом, хранение Д — освещение белым светом, затем инфракрасным светом 90 мин,, усиление бисульфитом, хранение. [c.236]

Вынужденное излучение происходит при столкновении кванта с электроном, находящимся на верхнем энергетическом уровне и отдающим квант энергии при переходе на нижний уровень. Усиление света получается за счет того, что первый квант, т. е. квант-возбудитель, после столкновения с атомом не исчезает, а сохраняется и дальше летит вместе с вновь рожденным квантом. Затем каждый из этих двух квантов сталкивается с одним атомом, а потом с восьмью, шестнадцатью и т. д., пока не кончится их путь в активном веществе. Так что чем длиннее будет этот путь, тем более мощную лавину квантов, т. е. более мощный луч света, вызывает первый квант. А так как первоначальный импульс света заключает в себе не 1 квант, а множество, то и лавина квантов становится мощной. Поэтому в твердотельных лазерах активное вещество используется в виде узких длинных призм, цилиндров, т. е. в виде стержней, длина которых примерно в 10 раз больше толщины. [c.294]

Зеркала необходимы для того, чтобы делать луч лазера направленным, а главным образом для многократного усиления первичной лавины квантов, летящих вдоль оси стержня активного вещества. Первичная лавина, пролетевшая стержень до конца, еще очень слаба для того, чтобы стать мощным потоком света. И ее отбрасывает назад зеркало на торце стержня. Зеркало со стопроцентным отражением света. Лавина квантов мчится обратно гигантскими скачками, набираясь новых сил. Нарастание мощности выходного пучка света происходит так быстро, что практически незаметно. [c.294]

Усиление света с помощью трехуровневой системы. Рассмотрим трехуровневую систему (рис. 17.4) . Под действием оптического излучения с энергией hv = — Ei атомы переходят из состояния i в состояние 3. Из состояния 3 возможны спонтанные переходы в 2 и в Ех. Из состояния 2, в свою очередь, возможны спонтанные переходы в состояние ,. Чтобы получить инверсную заселенность между уровнями Ei и состояние Е должно быть более долгоживущим по сравнению с 3, т. е. должны удовлетворяться следующие условия [c.383]

ДЛЯ эффективного усиления света надо J- [c.383]

Принцип усиления света в оптических квантовых генераторах по трехуровневой схеме, который лежал в основе создания лазерных установок, был предложен Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым в 1955 г. Независимо от них американский физик Ч. Таунс с сотрудниками осуществил квантовый генератор электромагнитного излучения на молекулах аммиака. Эти работы советских и американских физиков положили начало бурному развитию квантовой электроники, за что им в 1964 г. была присуждена Нобелевская премия по физике. [c.383]

Практическое осуществление генерации света. Как осуществить практическую генерацию (усиление) световых волн на частотах (Oj и (1)2 Для этого нужно направить на нелинейный прозрачный кристалл, поляризация которого имеет вид (18.22), мощную волну накачки (рис. 18.10). При этом усиливаются те из всех возможных внутри кристалла пар воли, суммарная частота которых удовлетворяет условию синхронизации (18,28а). Если же в кристалле распространяется лишь одна сигнальная волна частоты oi, то в среде автоматически возникает другая волна с частотой Ы2 — i и происходит одновременное их усиление. Для получения эффективного усиления нелинейный кристалл располагают между зерка- [c.408]

Направим лучи 1 и 2 (после их соединения см. рис. 5.48) через диафрагму (или щель) на какой-либо приемник света (фотоумножитель, фотоэлемент) и зарегистрируем после усиления возники ий сигнал на осциллографе. При равномерном движении зеркала II разность хода Д монотонно увеличивается, а суммарная интенсивность сигнала изменяется по закону [c.233]

Явление поляризации света, т. е. выделение световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора, имеет место и при отражении или преломлении света на границе двух изотропных диэлектриков. Этот способ поляризации был открыт Малюсом, который случайно заметил, что при поворачивании кристалла вокруг луча, отраженного от стекла, интенсивность света периодически возрастает и уменьшается, т. е. отражение от стекла действует на свет подобно прохождению через турмалин. Правда, при этом не происходило полного погасания света при некоторых определенных положениях кристалла, а наблюдались лишь его усиление и ослабление. [c.374]

Здесь правая часть совпадает с выражением для звуковой волны, ответственной за образование стоксовой компоненты Мандельштама — Бриллюэна. Амплитуда первоначально слабой волны, будучи умножена на Е , приведет к росту электрического поля световой волны стоксовой компоненты, что в свою очередь приведет к росту давления и т. д. Такой процесс параметрического усиления будет происходить до тех пор, пока интенсивность рассеянной световой волны не окажется сравнимой с интенсивностью возбуждающего света. [c.599]

Независимость направления вращения от направления света дала Фарадею возможность применить остроумный прием для усиления эффекта. При данном расстоянии между полюсами магнита увеличение длины пути й света в веществе достигается многократным отражением (рис. 30.10), для чего внутренние поверхности образца серебрятся (за исключением мест входа и выхода света). [c.620]

Полупроводниковые фотоэлементы характеризуются не строгой линейностью зависимости величины электрического сигнала от освещения. Этот недостаток, равно как и непостоянство чувствительности фотоэлемента, нестабильность его питания, а также дрейф усиления измерительной схемы, устраняется применением двухлучевой системы, в которой измеряется не абсолютное значение интенсивности света, прошедшего через поглощающее вещество, а ее отношение к интенсивности света просвечивающего источника. [c.652]

Когерентное усиление света средой с инверсной заселенностью энергетических уровней определило возможность использовать такую среду для генерации направленного потока монохроматического излучения. [c.779]

Пороговое условие генерации в этих терминах означает, что усиление света на протяжении полуволны должно быть больше величины, обратной добротности резонатора [c.782]

В предыдущих параграфах, посвященных описанию принципа действия и конкретных схем лазеров, основное внимание концентрировалось на энергетической стороне дела, а именно, на методах образования достаточно большой инверсной заселенности и на усилении поля в активной среде. Существенную роль при этом играл резонатор, зеркала которого отражали падающий на них свет в активную среду и тем самым способствовали достижению порога генерации. Однако, помимо указанной функции, резонатор выполняет и другую — формирует пространственно когерентное и монохроматическое излучение. [c.794]

Как -и в последнем случае, ВКР удобно характеризовать коэффициентом усиления as рассеянного света на единице длины. Рассуждая по аналогии со случаем вынужденного испускания, коэффициент усиления можно выразить через спектральную плотность спонтанного комбинационного рассеяния света. Несложные вычисления приводят к следующему выражению (см. упражнение 260) [c.855]

Все сказанное об усилении рассеянного света относилось к стоксовой компоненте. Антистоксово рассеяние есть процесс, обратный стоксовому, и для него имеет место не усиление, а ослабление интенсивности. Причина появления мощного антистоксова излучения иная, и для ее выяснения целесообразно исходить из классических представлений о природе комбинационного рассеяния, изложенных в 162. Согласно последним комбинационное рассеяние возникает в результате модуляции поляризуемости молекул колебаниями их ядер.. Рассмотрим, ради простоты, случай двухатомной молекулы и обозначим через изменение расстояния между ядрами в сравнении с его равновесным значением. Дипольный момент молекулы, индуцированный полем световой волны, записывается в виде [c.856]

За счёт неравновесных носителей в П. может возникать инверсия населённостей, когда число электронов на более высоких уровнях энергии больше, чем на низких. В таких условиях излучение света превышает его поглощение, т. е. происходит усиление света. Усиление происходит лишь в т. н. активной области П. В остальных местах инверсия населённостей отсутствует н преобладает поглощение света. Если усиление света в активной области столь велико, что оно компенсирует и потерн в пассивной области и выход световой энергии вовне, то возникает генерация света. В полупроводниковых лазерах инверсия населённостей обычно достигается инжекцией неравновесных носителей через контакты (см. Инжекционкый лазер, Гетеролазер). [c.43]

Р. и. на изолиров. атоме по существу есть рэлеевскае рассеяние света, усиленное благодаря резонансу на много порядков величины. Спектр Р, и. неподвижного изрлиров. атома зависит от спектра возбуждающего излучения. При возбуждении его излучением непрерывного спектра шириной Аш Vei Ye — естественная ширина спектральной линии данного атома, линия Р. и, имеет лоренцевский контур с шириной Ye ( И- Контур, спектральной линии), т. е, такой же, что и при возбуждении атома др. способом (напр., столк-новительным). Если атом возбуждается монохроматич. излзшением, то его Р. и. является также монохроматическим и имеет ту же частоту Mq (с точностью до эффектов отдачи). При этом, если осн. состояние атома не вырождено, то падающая волна и волна Р. и. когерентны. [c.313]

Поверхностная закалка при нагреве лазером. Лазеры — это генераторы света (квантовые генераторы оптического диапазона). В основу их работы положено усиление электромагнитных колебаний при помощи индукцированного излучения атомов (молекул). Лазерное излучение монохроматично, распространяется очень узким пучком и характеризуется чрезвычайно высокой концентрацией энергии. Для промышленных целей применяют лазеры, у которых в качестве активных тел, т. е. источников генерируемого излучения, служат 1) твердые тела (твердотельные лазеры) рубины, иттрий-алюминиевые гранаты (ИАГ) и стекла, активированные неодимом [c.225]

С целью усиления эффекта пользуются так называемыми многокаскадными преобразователями. Если в однокаскадном преобразователе на фотокатод направляется инфракрасное излучение, то в двухкаскадном преобразователе на второй фотокатод направляется видимый свет с заметно большей энергией кванта, исходящий от первого люминесцирующего экрана. Разумеется, видимый свет вызовет эмиссию электронов гораздо более сильную, чем инфракрасное излучение, и поэтому двухкаскадный электронио-оптический преобразователь значительно чувствительнее однокаскадного. В трехкаскадном преобразователе чувствительность по сравнению с однокаскадным увеличивается в миллион раз и более. [c.374]

Многофотонные явления. Выше мы рассмотрели лишь некоторые нелинейные оптические явления, обусловленные соответствую-ш,ими нелинейными коэффициентами восприимчивостей. Однако этим не исчерпываются явления, к которым приводят коэффициенты разложения х и т. д. В частности, нелинейная поляризуемость первого порядка приводит к трехфотонному, — к четырехфотонному параметрическим рассеяниям света, и — к эфг11екту параметрического усиления света и т. д. Нелинейные восприимчивости более высоких порядков тоже приводят к соот-ветствуюш,им нелинейным эффектам. [c.394]

При этом искажается форма импульса и изменяется частота, соответствующая максимуму спектра В процессе расгфосгра -нения импульс может совершенно изменить свою исходную форму. Физические причины таких искажений многообразны так, например, в активной среде лазера наибольшее усиление происходит в передней части импульса, что должно приводить к дополнительному сдвигу максимума и соответственному увеличению групповой скорости, определяемой по указанной выше формальной схеме. Однако такая внутренняя перестройка импульса не может быть использована для передачи сигнала. В связи с этим нужно весьма критически относиться к иногда появляющимся публикациям, в которых утверждается, что групповая скорость лазерного излучения может быть больше скорости света в вакууме. Нужно ясно представлять себе, что в этом случае понятие групповой скорости теряет свой первоначальный смысл и величина U уже не определяет скорость распространения сигнала, которая, согласно специальной теории относительности, никогда не может быть больше скорости света в вакууме. [c.53]

Вскоре был предложен остроумный метод гигантского увеличения интенсивности второй гармоники (до нескольких десятков процентов), названный фазовым или пространственным синхронизмом. Для его понимания следует учитывать следующие особенности рассматриваемого процесса. Вторичные волны, возникающие при воздействии излучения на какой-либо ансамбль атомов, в обычной (линейной) аптике обладают одной и той же фазовой скоростью и одновременно доходят до приемника света, усиливая друг друга. Фазовая скорость волн удвоенной частоты будет иной, и эффект усиления N будет иметь место лишь в том случае, когда показатель преломления среды для волн частот m и 2со будет одинаков. Но такую среду можно создать искусственно, используя, например, кристалл КДП (рис.4.22). Поверхность пересекается с поверхностью nj, и, следовательно, волны, распространяющиеся в направлении, указанном на чертеже стрелкой, имеют одинаковую скорость. Это и будет направ- [c.170]

Можно также заметить, что осмыслить понятие вынужденного излучения с позиций какой-либо одной теории света достаточно трудно. Для того чтобы описать усиление сигна та (( отрицательное поглощение-)), удобно по.тьзоваться терминами квантовой оптики, сводя вопрос к рождению новых фотонов при прохождении светом активной среды. Но при последующем описании свойств таких фотонов удобно пользоваться терминами и понятиями волновой оптики, указав, что фазы вторичных волн жестко связаны (полностью скоррелированы). [c.462]

Большим преимуществом всех приемников света, использующих внешний фотоэффект, является то обстоятельство, что их фототок не изменяется при изменении нагрузки. Это означает, что при малых значениях фототока можно применить практически сколь угодно большое сопротивление нагрузки и тем самым достичь значения падения напряжения на нем, достаточно удобного для регистрации и усиления. С другой стороны, заменяя сопротивление на емкость, можно, измеряя напряжение на этой емкости, получать величину, пропорциональную усредненной величине светового потока за заданный интервал времени. Последнее чрезвычайно важно в тех случаях, когда необходимо измерить световой поток от нестабильного источника света — ситуация, типичная для спектроаиалитиче-ских измерений. [c.651]

Отражение света, происходящее из-за нелинейности среды и пространственного периодического изменения амплитуды поля, позволяет расширить наши представления о воз1 южных способах реализации положительной обратной связи в квантовых генераторах. До сих пор мы полагали, что положительная обратная связь между полем излучения и активной средой, необходимая для превращения усиливающей системы в автоколебательную (см. 225), осуществляется с помощью зеркал, отражающих волны обратно в резонатор. Рассмотренное выше нелинейное отражение света служит физической основой для иного способа реализации положительной обратной связи, применяющегося в некоторых лазерах. Пусть кювета К представляет собой активную среду (см. рис. 41.3). В направлении оси л имеет место периодическая неоднородность среды за счет нелинейных эффектов. Интерферирующими пучками / и //, создающими оптическуро неоднородность, могут быть пучки возбуждающего излучения. Следовательно, в данном случае отражение будет происходить в результате модуляции коэффициента усиления активной среды. Спонтанное излучение среды, испущенное в направлении оси х, будет отражаться от неоднородности и возвращаться в активную среду, что и соответствует обратной связи. Для некоторых частот обратная связь будет положительной, и при выполнении пороговых условий возбудится генерация излучения в направлении оси х. [c.828]

Рассмотрим случай, когда одна из волн, наиболее высокочастотная ((О3), имеет значительно большую амплитуду, чем две остальные. Тогда, очевидно, энергия волны 3 будет передаваться волнам 1 и 2, т. е. будет происходить их усиление за счет энергии волны 3. Это явление, открытое в 1965 г. (С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов с сотр., Джердмейн, Миллер), называется параметрическим усилением света ). [c.850]

Параметрическое усиление служит физической основой для создания параметрических генераторов света. Принципиальная схема такого генератора показана на рис. 41.13. В резонатор, образованный плоскими зеркалами М.. и М< , помещается нелинейный кристалл К, вырезанный таким образом, что для волн, распространяющихся перпендикулярно зеркалам, выпoлня pт я векторные условия синфазности + А = либо к + к -- к. Для возбуждения параметрической генерации применяется излучение второй (или третьей) гармоники рубинового или неодимового [c.852]

В описанных выше параметрических явлениях люминесценции, усиления и генерации света принимали участие фотоны трех частот (О,, г, 3. Известны и более сложные многофотонные параметрические процессы (четырех-, пяти-, шестифотонные и т. д.). [c.853]

Стимулированный аналог спонтанного комбинационного рассеяния, называемый вынужденным комбинационным рассеянием (или, сокращенно, ВКР), также заключается в исчезновении фотона Лео и испускании фотона ЙЫ5, но вероятность этого процесса пропорциональна плотности потока и возбуждающего (/) и рассеянного излучения. Благодаря этому процессу, рассеянное излучение с частотой 0)5 усиливается в рассеивающей среде по экспоненциальному закону, подобно усилению света в среде с инверсной заселенностью уровней в результате эйнщтейновского вынужденного испускания (см. 223). [c.855]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...