Дисперсионные резонаторы

Предположим, что дисперсионный резонатор обладает полосой А, существенно более узкой, чем однородно-уширенная полоса усиления б активной среды, т. е. А <С б. Этот случай наиболее важен на практике, так как соответствует максимально возможному к. п. д. и наилучшей перестройке длины волны. Если лазер работает в стационарном режиме, то мощность его излучения определяется выражением [c.203]

Режим свипирования длины волны генерации осуществляется так же, как и ее перестройка, описанная в предыдущих пунктах данного параграфа. Отличие заключается в том, что положение минимума кривой потерь резонатора непрерывно смещается по шкале частот в процессе излучения лазера. Для этого, например, в случае призменного дисперсионного резонатора с определенной скоростью вращается зеркало, расположенное за дисперсионной призмой, [c.205]

Дисперсионные резонаторы с эквидистантно расположенными максимумами добротности в совокупности с многоимпульсной накачкой позволяют получить режим многократного свипирования в пределах всей полосы люминесценции (линии У и рис. 21.10). [c.209]

Указанный переход справедлив, когда Д <С б, что заведомо оправдано при использовании дисперсионного резонатора с высокой избирательностью. [c.211]

Благодаря уникальным свойствам лазерных источников суш.ественно повышены спектральное разрешение и чувствительность спектроскопических методов. Это позволило отказаться от традиционных спектральных приборов типа спектрографов, поскольку применение лазера с дисперсионным резонатором дает возможность фиксировать длину волны генерации и сужать спектр излучения вплоть до одночастотного. При этом получается источник излучения с наперед заданной длиной волны, величину которой можно варьировать. В результате, измеряя интенсивность излучения, прошедшего через исследуемый объект и сопоставляя ее с интенсивностью на входе, снимаем спектр пропускания объекта с высоким спектральным и временным разрешением. На этом принципе построены и работают лазерные спектрометры. Чувствительность таких спектрометров сущ.ественно выше спектрометров, работающих при использовании другого типа источников излучения. Причиной такого повышения чувствительности является возможность многократного пропускания лазерного излучения через объект в силу малой расходимости лазерного луча. При этом эффективная оптическая длина пути возрастает, что позволяет регистрировать слабые полосы поглощения или усиления. [c.217]

Методы селекции спектра аксиальных мод основаны на примене-н1Ш в резонаторе лазера дисперсионных элементов. В результате потери 7=1п Т (7 — пропускание) такого дисперсионного резонатора зависят от частоты [c.231]

Для селекции спектра используются различные дисперсионные элементы [77]. Наиболее хороню изученными и достаточно широко применяемыми являются дисперсионные резонаторы, в которых используются призмы или дифракционные решетки с зависящим от частоты углом прело.мления или отражения. В результате для излучения с шириной спектра Av полный угол отклонения равен [c.231]

В методе конкурирующих пучков [7] сочетаются преимущества внутрирезонаторных методов, а именно высокое разрешение узкополосного и высокая чувствительность широкополосного. Исследуемое вещество в этом методе размещается в дисперсионном (основном) резонаторе лазера, генерирующего узкую спектральную линию, которая может плавно перестраиваться по спектру. Высокая чувствительность генерации к малым потерям обеспечивается дополнительным неселективным резонатором. Основной и дополнительный резонаторы имеют общую активную среду. Линии поглощения регистрируются фотоэлектрическим способом при сравнении интенсивности излучения, выходящего из основного и дополнительного резонаторов при наличии и отсутствии исследуемого вещества в дисперсионном резонаторе лазера. [c.196]

Рис. 11.7. Комбинация призмы и сферического зеркала для дисперсионного резонатора лазера.

Спектральная ширина излучения жидкостных лазеров составляет 4—30 нм. Ее можно сделать значительно уже, если внутрь резонатора поместить какой-либо дисперсионный элемент, т. е. создать селективный резонатор. Такого рода резонаторы могут быть различных типов. Можно, например, поместить внутрь резонатора (между активным слоем и одним из зеркал) обычную призму или интерферометр. Часто заменяют одно из зеркал отражательной дифракционной решеткой. При наличии в резонаторе селективных элементов вдоль оси лазера может распространяться излучение лишь некоторых длин волн. Излучение других волн, отражаясь от решетки или проходя через призму, отклоняется от оси и выходит за пределы резонатора. [c.294]

В [43] представлены расчеты группового запаздывания отраженных импульсов и их среднеквадратичной длительности как функции отношения со/со . На рис. 1.14 изображены зависимости / (со) = л(со) и ф"(ш) от частоты со для многослойного зеркала (ВН) В (В(Н) — слой с высоким (низким) показателем преломления). Авторы [44] обнаружили быстрый рост ф" с увеличением числа слоев и отношения показателей преломления п п . На рис. 1.15 представлена зависимость измеренной длительности импульса лазера на органическом красителе от общей дисперсии зеркал резонатора. Данные этого рисунка демонстрируют важность дисперсионных свойств зеркал при генерации сверхкоротких импульсов. Кроме того, видно, что значения [c.52]

Оптические элементы, выполненные в виде тонкослойных трехмерных голограмм, начали успешно применяться и в ряде других областей в качестве дисперсионных элементов оптических резонаторов [29J, для проекции объемных изображений зрителю 130] и т. п. [c.712]

Если учесть, что схема генератора с полуоткрытым линейным резонатором, рассмотренная в п. 4.2.2, является аналогом пропускающего дисперсионного элемента, становится понятной разница в пороговых значениях константы связи для генератора с петлей-кольцом и полуоткрытого линейного генератора. [c.146]

Несоблюдение этих условий при работе с гребенкой без диэлектрического заполнения в микроволновом диапазоне способствовало утверждению мнения, что при большом коэффициенте телескопичности коэффициент преобразования по энергии в незеркально отраженную волну не может быть достаточно высоким [8], а это в свою очередь сдерживало создание высокоэффективных открытых дисперсионных резонаторов с малой полосой пропускания. [c.193]

В яоследнее время актуальной проблемой стала синхронизация нескольких лазеров (особенно полупроводниковых). Здесь также возможно успешное использование процессов четырехволнового смешения (рис. 6.6). На рис. 6.6а приведен вариант, когда для исключения нежелательной конкуренции между вторичными лазерами каждый из них имеет свой нелинейный элемент [20]. Если же с помощью дисперсионного резонатора сузить спектр излучения задающего лазера и уравнять оптические длины всех лазеров для снятия ограничений на длину когерентности излучения, то возможно использование только одного общего пассивного обращаю- [c.203]

Для реализации дисперсионного резонатора в настоя-нхее время используется широкий класс спектральных селекторов. Среди них отметим интерференционные, работающие на пропускание интерферометр Фабри — Перо и фильтр Лио. Свойства интерферометра рассмотрены в 19. Фильтр же Лио работает на основе интерференции поляризованных лучей. Он состоит из двулучепреломля-ющего кристалла 1 и поляризаторов 2 (рис. 21.3). Оптическая ось кристалла 1 расположена под углом к плоскости поляризации, задаваемой поляризаторами 2. В результате волна, прошедшая через кристалл, расщепляется на [c.199]

Лазер может работать в двух вариантах — с недисперсионным и дисперсионным резонатором. Недисперсионный резонатор образуется заменой дисперсионной призмы 100%-ным сферическим зеркалом (5). В этом случае лазер генерирует излучение в по- [c.126]

Рис. 11.6. Комбинация призмы и и.юского зеркала для дисперсиониого резонатора лазера.

ГеТеролазеры иа РЬх5п1 Де 308 с брэгговскими зеркалами 307, 308 с внешним дисперсионным резонатором 291, 292 с использованием слоев переменного состава [c.358]

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]

R, проводимостью подложки G. Через эти параметры определяются такие величины, как коэф. замедления л = L (здесь с — скорость света в свободном пространстве), волновое сопротивление Zg = VL , затухание а = k,%lk(RlZ - - Zg ). Часто при р = 1 в области частот, для к-рой справедливы телеграфные ур-ния, вместо коэф. замедления используют эфф, диэлектрич. проницаемость вдф = я, поскольку в этой области я = = I i, где i — погонная ёмкость П. л. в отсутствие подложки. Дисперсионные характеристики n WIk) высших типов волн в П. л. близки к дисперсионным характеристикам волн в диэлектрич. волноводе. Эти типы волн используются для создания на основе П. л. высокодобротных резонаторов. Поле в П. л, локализовано вблизи проводящей полоски, если коэф. замедления волн в П. л. (рис. 2, кривые О, 1, 2) выше, чем в двуслойном волноводе (рис. 2, кривая 3). В противном случае возможно излучение волны полоской, т. е. трансформация волны в П, л. в волну двуслойного волновода. Излучение возможно также на неоднородностях в П. л. (повороты, разрывы, навесные элементы и т. п.). область значений я, лежащая выше кривой 3, наз. областью дискретного спектра, а ниже — областью непрерывного спектра, поскольку в последнем случае коэф. замедления и длины волн (частоты) могут принимать любые значения. [c.29]

РЕЗОНАТОР ДИСПЕРСИОННЫЙ — оптический резонатор, содержащий элементы с резкой (в масштабах онтура усиления активной среды) зависимостью затухания мощности от длины волны излучения. Р. д. является неотъемлемой частью широкодиалазонных перестраиваемых лазеров с широкой полосой усиления активной среды. В лааерп2, содержащих Р. д., спектр выходного излучения формируется вблизи минимума контура затухания, поэтому оси, характеристикой Р. д. является эфф. полоса пропускания, определяемая кривизной минимума спектрального контура затухания [c.318]

Перестройка длины волны в лазерах с Р. д. осуществляется преим. поворотом дисперсионного элемента либо зеркала резонатора. Тонкая настройка длины волны в узком диапазоне достигается изменением дав ления газа внутри резонатора. Дисперсионные элемеа-ты вносят относительно большие потери на длине волны генерации (от неск, процентов до неск. десятков процентов), поэтому Р. д. применяются преи.м. в лазерах с большим коэф. усиления активной среды, наир, в лазерах на красителях и лазерах на центрах окраски. [c.318]

В ряде приложений, например при создании дисперсионных открытых резонаторов (ОР), кроме энергетических характеристик незеркального отражения следует знать и фазовые. Из рис. 123, а и 120, а видно, что плавное изменение фазы автоколлимирующей гармоники нарушается только при переходе линий, соответствующих значению Wt- = 0. Сгущение линий равного уровня arg (a i) в этой области говорит о наличии скачка arg (a i), который составляет приблизительно 180°. [c.178]

Уширение спектра, вызванное ФКМ, наблюдалось экспфимен-тально в конфигурации накачка-сигнал . В эксперименте [52] 10-пикосекундные импульсы накачки были полуены от лазера на центрах окраски, работающего на длине волны 1,51 мкм, в то время как сигнальные импульсы на длине волны 1,61 мкм генерировались в волоконном ВКР-лазере (см. разд. 8.2.2). Длина дисперсионного разбегания составляла 80 м, в то время как дисперсионная длина превышала 10 км. Наблюдались как симметричные, так и асимметричные спектры сигнального излучения, по мере того как длина световода возрастала с 50 до 400 м. Эффективная задержка между импульсами изменялась за счет расстройки резонатора волоконного ВКР-лазера. [c.203]

Рис. 4.9. Спектрально селективные резонаторы с дисперсионной призмой а) и дифракционными решетками б - голографическая решетка, в - нарезная в автокол-лимационном режиме) 1 - активный элемент, 2 - плоское зеркало, 3 - дисперсионная призма, 4 - голограф№ еская решетка, 5 - нарезная решетка, 6 - телескоп

ПС. Одномодовый волоконный световод (длина 18 м, диаметр сердцевины 4,1 мкм) помещался в линейный резонатор, образованный двумя зеркалами с коэффициентами пропускания на комбинационной частоте (Я =1,38 мкм) 0,5 и 20 %. При средней мощности накачки 50 мВт и уровне потерь 2—3 дБ лазер генерировал импульсы с длительностью 80 фс и средней мощностью свыше 10 мВт. Авторы отмечают, что на формирование импульсов сильное влияние оказывает конкуренция дисперсионного расплывания и нелинейного самосжатия. [c.257]

Было установлено, что при ширине спектра генерации лазера на красителе ДХдо = 4,4 нм в неселективном резонаторе генерация не возникает (ср. с успешной записью обращающего зеркала в непрерывном режиме при ДХ о = 2,4 нм [10]). Поэтому для ее осуществления в резонатор лазера на красителе вводился блок из трех дисперсионных призм, который сужал начальный спектр генерации до 0,17 нм (160 ГГц). После возникновения сопряженной волны (Rp 30%), т.е. с началом работы трехзеркального резонатора, выходная энергия лазера возрастала (данные о ДХг не приводятся). Затем, как ив [7], вспомогательное зеркало перед обращающим зеркалом убиралось, и гибридный лазер продолжал генерировать с двухзеркальным резонатором (было показано, что записанные рещетки сохранялись в темноте до 12 ч). При этом спектр генерации сужался на два порядка — до 2 пм (2 ГГц) и состоял приблизительно из 20 про- [c.198]

Более быстродействующими дисперсионными элементами, используемыми для перестройки резонатора лазера, являются элект-рооптические фильтры. В них скорость перестройки достигает десятков нанометров за микросекунду при диапазоне перестройки в десятки нанометров на киловольт управляющего напряжения. Недостатком подобных фильтров являются их меньшая селективность и большая термочувствительность, обусловленная, в частности, термооптическими искажениями, возникающими в электрооптиче-ских элементах при воздействии управляющих полей. [c.247]

Для получения наиболее коротких импульсов необходимо обеспечить возможно большую ширину полосы дополнительных оптических элементов в резонаторе, так чтобы полоса частот ограничивалась результирующей линией усиления. При более грубой оценке ширину полосы частотно-селективного фильтра можно заменить шириной эффективной линии усиления. Однако в деталях действие линейного оптического фильтра отличается от эффекта ограничения полосы самой линией усиления, так как ширина последней определяется насыщающимися, т. е. нелинейными, оптическими элементами. Это обстоятельство исследовалось Рудольфом и Вильгельми [6.36], которые не пренебрегали членом dp 2ldt в уравнении для элемента матрицы плотности pi2 [см., например, уравнение (1.60)], а путем последовательных аппроксимаций учли зависящие от этого члена два последующих поправочных члена. В результате они получили уравнения, аналогичные (6.39), с дополнительными членами, учитывающими ограничение полосы частот линией усиления. Для случая компенсации в резонаторе чирпа в импульсе подобранным линейным оптическим элементом были найдены решения, соответствующие условию ф/ г12 = й ф/ г1 = 0 в максимуме импульса. Для критического значения дисперсионного параметра г линейного оптического элемента, при котором чирп компенсируется, может быть получено следующее соотношение [c.214]

Смотреть страницы где упоминается термин Дисперсионные резонаторы : [c.956] [c.334] [c.138] [c.8] [c.199] [c.201] [c.103] [c.127] [c.317] [c.544] [c.564] [c.337] [c.427] [c.9] [c.333] [c.228] [c.269] [c.225] [c.226] [c.249] [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...