Моды активного резонатора взаимодействие

Эта формула говорит нам, что в общем случае частота генерации лазера Й не совпадает с частотой моды пустого резонатора. Это такой резонатор, в котором нет взаимодействия между оптическими модами и активной средой, или, другими словами, это резонатор без активных атомов. Смысл частотного сдвига (6.33) легко уяснить, если вспомнить, что константы затухания х и 7 пропорциональны обратным временам релаксации светового поля /1 и атомных дипольных моментов а, соответственно. Следовательно, если ввести вместо X и 7 соответствующие временные константы [c.144]

В лазерах взаимодействие излучения с активным веществом происходит внутри резонатора (п. 1.1). Если резонатор обладает высокой добротностью, то с достаточно высокой точностью частота продольных мод электромагнитного поля определяется по формуле [c.24]

В следующих главах будет проведено детальное рассмотрение методов генерации ультракоротких световых импульсов. Но предварительно в данной главе мы дадим в качестве необходимой основы описание общего принципа действия лазера, оптической накачки лазеров, свойств лазерных резонаторов, важных активных материалов и типов лазеров. В конце главы кратко рассматриваются принцип синхронизации мод (взаимодействие мод, захват мод) и основные методы ее реализации. [c.49]

Метод активной синхронизации мод с помощью периодической модуляции параметров резонатора заключается в следующем. Внутри резонатора помещается модулятор, управляемый внешним сигналом и изменяющий потери резонатора (или другие его важные параметры, например оптическую длину пути) с течением времени по периодическому закону и с определенной частотой модуляции. Если частоту модуляции выбрать так, чтобы она равнялась частотному интервалу между модами для отдельных аксиальных мод, то вследствие модуляции для каждой моды начнется генерация побочных полос. Их частота будет совпадать с частотами обеих соседних мод. В результате этого эффекта между модами возникнет взаимодействие и при [c.95]

Обратная картина реализуется в случае лазеров на газах низкого давления, например Не—Ые-лазере. В этом случае обратная ширина полосы люминесценции отдельного атома близка к времени жизни фотонов в резонаторе. При этом следует использовать полную систему уравнений для матрицы плотности. Однако большинство таких лазеров работает в стационарных режимах генерации, когда автоматически выполняется условие слежения поляризации активной среды за полем. Переходные же режимы в таких лазерах кратковременны и не представляют интереса. Использование кинетических уравнений для стационарного режима в такого рода лазерах оправдано, если не интересоваться тонкими эффектами взаимодействия мод, вышедших в генерацию. Поэтому в дальнейшем остановимся на динамических процессах, протекающих лишь в твердотельных лазерах, поскольку, с одной стороны, эти процессы определяют основные характеристики такого рода лазеров, а с другой стороны, именно нестационарные режимы генерации этих лазеров позволяют получать рекордные по мощности и длительности оптические импульсы. [c.150]

Эта теория имеет дело с взаимодействием между электромагнитным полем мод резонатора и атомами газообразной или твердой активной лазерной среды. Поле рассматривается как классическая величина, подчиняющаяся уравнениям Максвелла, а движение электронов в атомах описывается на основе квантовой теории. [c.28]

Модовый состав генерируемого излучения определяет пространственную, временную и спектральную структуры генерируемого излучения. Количество генерируемых мод, их характеристики, взаимодействие и концентрация мод в лазерах всех типов, работающих в различных режимах, определяется типом используемого резонатора, особенностями активной среды и в частности, степенью однородности ее возбуждения по объему активной среды. Это особенно важно для лазера на твердом теле с оптической накачкой. Проблемам расчета резонаторов, их выбору и влиянию на модовый состав и пространственно-временную структуру излучения посвящена монография [5], которая может оказаться полезной при анализе модовога состава излучения. [c.178]

Характерным примером распределенной системы, взаимодействующей с резонатором, является лазер. Резонатор лазера, образованный системой зеркал (резонатор Фабри — Перо), обладает эквидистантным спектром собственных частот со . Когда в резонатор лазера помещается активное вещество, обладающее резонансной частотой соо, собственные частоты резонатора (о подтягиваются к (Од, Спектр становится неэквидистантным. Это обстоятельство приводит к тому, что частоты генерируемых лазером мод становятся независимыми. Если с помощью специальных мер добиться, чтобы спектр стал близок к эквидистантному, то начинается самосинхронизация мод лазера (см. гл. 11). [c.334]

В случаях отсутствия и слабого модового вырождения временная структура генерируемого излучения имеет обычно характе р хаотических (нерегулярных) пульсаций, а в случае сильного вырождения мод пичковая структура излучения приближается к периодической. Следует иметь в виду, что характер временной зависимости определяется не только типом резонатора, количеством мод и степенью их вырождения, но и наличием различного рода неоднородностей в активной среде. Под конкуренцией или взаимодействием мод обычно понимают взаимное их влияние друг на друга вследствие различного амплитудного и фазового распределения в веществах, с которыми они взаимодействуют (сюда прежде всего следует отнести активные среды, нелинейные и параметрические материалы). [c.179]

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]

Когда при увеличении возбуждения активной среды инверс-вая населенность перехода возрастает, первой достигает порога и начинает излучаться поперечная мода с самыми низкими потерями, которая соответствует ближайшей к резонансной частоте атомного перехода продольной моде резонатора. Дальнейшее увеличение уровня возбунчдения приводит к достижению порога другими поперечными и продольными модами. По этот процесс зависит от парал1етров резонатора (частотного интервала между модами) и от атомных характеристик (ширины атомного резонанса). Поскольку в случае однородно уширенной линии перехода разлпч-ш.те моды получают энергию от одних и тех же атомов, следует ожидать возникновения эффектов взаимодействия мод между собой. В результате их нельзя рассматривать как полностью независимые осцилляторы. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...