Резонатор согласование

Если среднее зеркало плоское, то резонатор согласован при [c.181]

Вернемся теперь к вопросу о том, какое влияние поперечная структура поля оказывает па продольный спектр и его исследование, данное в 3.1. Ответ прост — все выводы 3.1, как и центральное уравнение (3.7), остаются без изменений, резонатор согласован, если длины Li и Z/2 заменить эквивалентными длинами [c.183]

Составной резонатор. Кроме зеркал О. р, часто содержит т. и. активные элементы (пластинки, линзы и др.). Составной О. р, может работать в двух режимах в зависимости от того, используется или теряется излучение, отражённое от промежуточных поверхностей. Если отражённое излучение используется, то О. р. паз. согласованным. Каждая часть согласованного О.р., заключённая между двумя соседними поверхностями раздела, может рассматриваться как отд. резонатор, причём поперечные моды этих резонаторов подбирают так, чтобы они совпадали на границах раздела. Условие согласования (рис. 5) имеет вид [c.455]

Необходимая для генерации обратная связь осуществляется в лазере за счет помещения рабочей среды в объемный резонатор, в котором возможно возбуждение согласованной со свойствами среды стоячей электромагнитной волны. Схема лазера, состоящего из двух необходимых компонент — активной среды и резонатора, представлена на рис. 1.9. Обладающая инверсной заселенностью рабочая среда 1 обеспечивает возможность усиления колебаний за счет процессов вынужденного излучения. Резонатор, состоящий условно из одного плоского непрозрачного зеркала 2 и параллельного ему, частично пропускающего резонансное излучение плоского зеркала 3 с прозрачностью , обеспечивает раскачку колебаний с частотами в пределах ширины линии уси- [c.38]

К этому всему добавляется и столь же большая чувствительность к амплитудным аберрациям, основным источником которых обычно является неравномерность распределения инверсной населенности по сечению резонатора. Характер этого распределения, в свою очередь, определяется процессами не только возбуждения активной среды, но и ее дезактивации при взаимодействии с генерируемым излучением. Если при заданных амплитудных аберрациях рассчитать модовую структуру не труднее, чем при фазовых (некоторые сведения об этом имеются в [16], 2.5), то найти согласованные между собой распределения полей генерации и инверсной населенности удается только в немногих простейших случаях ). Важнейший из них — случай отсутствия фазовых аберраций его мы коснемся в 3.3. [c.158]

Для устойчивости синхронного режима работы солитонного лазера требуется весьма точное согласование (до 1 мкм) длин основного и вспомогательного резонаторов. В [38] сообщается о создании автоматизированной системы стабилизации режима работы солитонного лазера, минимальная длительность импульсов доведена до 100 фс. [c.215]

В фемтосекундных лазерах реализация синхронного режима накачки требует согласования длин резонаторов с интерферометрической точностью (до 10 см), так что при использовании стальной оптической скамьи изменение температуры в лаборатории всего на один градус вызывает нарушение синхронного режима. В связи с этим особое значение приобретают системы автоматической стабилизации и управления оптическими системами с помощью ЭВМ. [c.240]

Теоретический анализ генерации второй оптической гармоники внутри лазерного резонатора дан Смитом [80]. Он показал, что выход гармоники для всех уровней мощности лазера определяется величиной нелинейности К. Величина К, требуемая для оптимального согласования, пропорциональна линейным потерям L на основной частоте (основным лазерным потерям) и обратно пропорциональна параметру насыщения S для лазерного перехода [c.38]

Таким образом, двухпучковое взаимодействие позволяет усиливать сигнальный пучок и управлять его фазой, что оказывается весьма важным, например, для согласования частоты волны накачки с частотами мод резонатора лазера на двухпучковом взаимодействии ( 4.1). [c.76]

Зависимости Ш и от ЬТ позволяет сделать вывод о возможности использования двухпучкового взаимодействия для получения генерации в замкнутом резонаторе. Действительно, для этого необходимо выполнить не только условие превышения усиления над потерями, но и условие согласования частоты генерации с частотой моды резонатора. Однако в общем случае частота волны накачки не обязательно совпадает с частотой моды резонатора и согласование происходит за счет фазового набега сигнальной [c.87]

В п. 4.2.5 были изложены теоретические основы действия двустороннего обращающего зеркала с взаимно некогерентными пучками накачки. Ниже в гл. 7, будут продемонстрированы его богатые возможности в коррекции волновых фронтов лазерных пучков, их сведения и др. Здесь же в соответствии с темой 6.4 опишем синхронизацию лазеров с помощью двустороннего обращающего зеркала [23]. Два аргоновых лазера с длинами резонаторов Lj = 1,3 м и L2 = 13 м вместе с двусторонним обращающим зеркалом на ВаТ Рз образовывали гибридный лазер с активными средами в обоих плечах единого резонатора по схеме рис. 6.5г. Зеркало З2 было заменено элементом с переменным пропусканием Т 0,2, а зеркало Зз убиралось. С помощью продольного перемещения уголкового отражателя УО производилось согласование оптических длин обоих плеч. При этом без какой-либо специальной стабилизации лазеров удалось получить связанную генерацию на единых частотах в течение 1 мс. [c.206]

Следует отметить, что генерация системы в целом начинается на образующихся при вынужденном температурном рассеянии в нелинейной среде шумовых голограммах, из которых постепенно выделяются нужные, обеспечивающие оптимальное согласование плеч образующегося интерферометра Майкельсона. При этом происходит синхронизация пространственно-временных характеристик излучения двух связанных резонаторов. В эксперименте соотношение энергий излучения, падающего на зеркала З2 и З3, составляло 10 1. [c.214]

Дальнейшее улучшение качества восстановленного изображения может быть получено, если несущий его пучок Е отразить от второго обращающего зеркала и вновь направить на голограмму для получения опорного пучка, более близкого к Ejo- При этом реализуется итерационный процесс, сходящийся к точному исходному изображению Aj (/ ). Последовательней всего это осуществляется при помещении голограммы в резонатор лазера на смешении волн с двумя обращающими зеркалами и угловым фильтром у каждого из них [78] (рис. 7.186). Обратим внимание на многообразие функций, которые выполняют при этом обращающие зеркала наилучшее согласование выделяемых мод-изображений с голограммой, компенсация потерь в системе вплоть до получения генерации, подавление ненужных изображений. [c.249]

Основная роль, которую исполняет динамическая голограмма в объеме ФРК, — согласование резонаторов этих лазеров или преобразование поперечного распределения поля световой волны одного лазера в обраш,енную реплику волнового фронта, генерируемого другим лазером. Две типичные схемы таких систем представлены на рис. 9.11. [c.233]

Для решения задачи согласования резонаторов независимых лазеров с помощью ФРК к настоящему времени использованы также [c.233]

Данная глава посвящена вопросам измерения параметров, характеризующих некоторые менее очевидные свойства лазерных резонаторов и активных сред, применяемых в квантовой электронике, от которых зависят рабочие характеристики лазеров. Здесь излагается ряд способов измерения усиления за один проход. В одном из параграфов главы даются дополнительные сведения о тех методах измерения усиления, о которых говорится в гл. 7, 3 и 4. Рассматриваются методы согласования мод, а в параграфе, посвященном измерениям времени жизни, указываются некоторые способы определения подобных характеристик в газах, жидкостях и твердых телах. Излагаются также методы измерения энергии электронов и плотности энергии в плазме газовых лазеров. Рассматриваются способы измерения прозрачности зеркал в предельном случае большой отражательной способности, а также экспериментальные методы определения значений коэффициента отражения, при которых выходная мощность лазера максимальна. Дается также способ определения степени инверсной заселенности в лазерах с модулированной добротностью. В заключительной части рассматриваются потери в резонаторах и методы их определения. Глава начинается с обзора соответствующих параметров лазера. [c.225]

При работе с лазерами и при лазерных измерениях часто требуется преобразовать один гауссов пучок света в другой гауссов пучок. Например, может оказаться необходимым преобразовать пучок, выходящий из генератора, так чтобы он оптимальным образом проходил в резонансный усилитель или пассивный резонатор Фабри—Перо, предназначенный для анализа структуры осевых мод в пучке [32]. В таком случае пучок, выходящий из генератора, можно согласовать с естественными модами конечной системы посредством линз. (Детальный анализ согласующих линзовых систем несложен, но слишком громоздок, и приводить его здесь нецелесообразно подробности можно найти в литературе [33].) Подробный анализ согласования приводит к простым формулам. [c.259]

Вообще говоря, L так что конфигурация сканирующего интерферометра — приблизительно плоскопараллельная. Величина 1,2 интерферометра выбирается с учетом значений g-1 2 для лазерного резонатора и нужного разделения по частотам тех угловых мод которые должен разрешить интерферометр. Найдено, что удобно брать отношение Vio-Пользуясь фотоумножителем, можно обычным методом представить на экране осциллографа характеристики пропускания для луча лазера. При этом необходимо изолировать интерферометр от лазера, чтобы предотвратить взаимодействие мод обычно это достигается с помощью призмы Глана — Томпсона и четвертьволновой пластинки. На участке пути лазерного луча между резонатором и интерферометром обычно ставят одну или несколько линз для согласования луча с интерферометром. Тем самым исключается возможность возбуждения нежелательных мод интерферометра. Когда обеспечено согласование мод, каждый порядок моды интерферометра согласован с порядком моды в лазере [32 [c.393]

Рассмотрим пучок с минимальным радиусом Wi, который необходимо преобразовать в пучок с минимальным радиусом W2, чтобы добиться желательного согласования мод. Пусть сигнальный генератор имеет зеркала с радиусом кривизны а расстояние между ними равно d. Тогда минимальный радиус пучка Wi (в центре резонатора) можно вычислить по формуле [48 [c.476]

К таким средствам относятся подвижные отражатели (диссекторы) и подвод СВЧ-энергин через несколько элементов связи. Если д гя возбуждения резонатора использовать два ввода СВЧ-энергни со сдвигом поляризации интаюнщх волн па 90 , то число типов колебаний почти удваивается и равномерность результирующего поля оказывается достаточно высокой [28]. Недостатки такого способа повышения равномерности поля заключаются в необходимости использования двух магнетронов, в сложности согласования и выравнивания наг1)узки магнетронов. [c.310]

Волноводные элементы, построенные на основе волноводов, являются базой для создания СВЧ преобразователей — главных узлов приборов радиовол-нового контроля. Основными элементами являются согласованные нагрузки, аттенюаторы, фазовращатели, направленные ответвители, гибридные соединения, коаксиально-волноводные переходы, преобразователи видов колебаний, вращающиеся сочленения, переключатели, резонаторы, диплексеры, вентили, циркуляторы, модуляторы, антенны и т. д. [c.214]

Собственные частоты системы подачи топлива или других узлов двигателя при динамических нагрузках определяют, возникнет ли неустойчивость с колебаниями той или иной частоты. Процесс горения можно изолировать от системы подачи увеличением перепада давления на форсунках. Если перепад давления на форсунках составляет примерно половину внутрикамерного давления, то низкочастотные колебания возникают редко. Использование демпфирующих устройств или согласование импедансов позволяет снизить требуемый перепад давления на форсунках до величин, меньших половины давления в камере сгорания при обеспечении устойчивой работы ЖРД. Изменения собственных частот системы питания можно добиться изменением длины или объема трубопроводов и коллекторов, а также установкой энергопоглощающих устройств типа четвертьволновых резонаторов или резонаторов Гельмгольца. Собственные частоты механических узлов можно изменять выбором других мест крепления или введением дополнительных креплений. Можно изменять и конструкцию камеры сгорания, чтобы уменьшить диапазон ее чувствительности к колебаниям низкой и промежуточной частот. Увеличение приведенной длины L или отношения длины к диаметру форсуночных каналов обычно повышает устойчивость [69]. Для ЖРД, работающих на водо- [c.174]

При анализе работы синхронно-накачиваемых лазеров важную роль играет расстроечная характеристика — зависимость длительности импульсов генерации т от расстройки длин резонаторов накачивающего и накачиваемого лазеров AL=Lj,—L . В реальных системах расстроечная характеристика имеет вид резко асимметричной резонансной кривой с характерной шириной AL/L 10 . На практике согласование длин резонаторов осуществляется исходя из условия минимума ширины корреляционной функции интенсивности либо максимума энергии излучения второй гармоники. Резонансный характер расстроечной характеристики и ее малая относительная ширина приводят к необходимости тщательной стабилизации периода [c.248]

Естественно, что, как и в лазере на красителе, в ПГС с синхронной накачкой принципиальную роль играет точное согласование длины резонатора с периодом следования импульсов накачки. Ширина син-хрорезонансной характеристики уменьшается по мере уменьшения длительности импульсов накачки и несколько увеличивается при значительных превышениях пороговых значений интенсивности накачки. Существенно, что в параметрических генераторах синхрорезонансная характеристика имеет, как правило, два максимума, соответствующие групповому синхронизму для сигнального и холостого импульсов. Как показано в [3], энергетическая эффективность ПГС с синхронной накачкой достигает максимума при четырех- пятикратном превышении порога генерации. [c.258]

Теоретическая оптимальная величина нелинейности К использованной в [78] лазерной системы составляла около 3 10 см/Вт, что больше величины, полученной в эксперименте. Таким образом, система (нелинейный кристалл в лазерном резонаторе), описанная в работе [78], не является достаточно согласованной. Действительно, она имеет довольно большие основные потери Ь = 0,085) и небольшой коэффициент усиления мощности по сравнению с системой, использованной в работе [86], в которой было нолз ено 100%-ное преобразование. В [c.38]

Оптимизация каустической поверхности в резонаторах с оптически неоднородными элементами. Наряду с различными способами компенсации и уменьшения оптической силы наведенных тепловых линз в элементах резонатора, в лазерной технике используется и другой прием согласование тепловой линзы с геометрическими параметрами резонатора, обеспечивающее, например, максимальное заполнение объема активной среды генерируемым излучением, уменьшение чувствительности каустики поля в резонаторе к изменениям оптической, силы линзы и т. п. Такой подход особо важен при проектировании лазеров с несколькими активными элементами, расположеннымя по оси резонатора. [c.154]

Генератор с петлей-кольцом, как и другие генераторы с незамкнутыми резонаторами, не требует специального согласования фаз генерационных пучков и пучков накачки [18,39,40]. С другой стороны, расчетные зависимости спектральных контуров усиления для згих систем показывают, что при чисто сдвиговом механизме нелинейности контур остается колоколообразным с максимумом при нулевой частоте отстройки для любых значений у1. Таким образом, в естественных условиях пассивное самонакачивающееся зеркало на основе генератора с петлей-кольцом не должно смещать частоту обращенной волны. Специальный эксперимент с ползшроводниковым лазером [39] показал, что интерференционная картина, образованная обращенной волной и частью падающей, оказывается неподвижной, так как, как и ожидалось, генерация строго вырождена по частоте. В то же время при использовании такого обращающего зеркала в качестве одного из зеркал лазера с обычной активной средой иногда наблюдается режим самосвипирования частоты генерации, который вероятнее всего связан с неточностью юстировки петлевого генератора [47]. [c.145]

Режим ультракоротких импульсов. В работе [15] была реализована стационарная генерация ультракоротких импульсов ( = 15 пс) в лазере на красителе (родамин-6С) с пассивным обращающим зеркалом на BaTiOa, синхронно накачиваемом квазинепрерывным (/ = 76 МГц) Аг-лазером с синхронизацией мод ( = 514,5 нм, = 150 пс, < > = 700 мВт). Резонатор лазера на красителе содержал трехступенчатый двулучепреломляющий фильтр для селекции и перестройки спектра генерации. С учетом чрезвычайно жестких требований к согласованию оптической длиШ резонаторов обоих лазеров процедура получения генерации в гибридном лазере была более сложной, чем в предьщущих случаях, и состояла из сл цующих этапов [c.199]

Генерация в системе достигалась при отсутствии специальной частотной селекции излучения в резонаторе 1. Спектр излучения имел интегральную ширину 25 см и состоял из отдельных узких линий, В системе происходило полное согласование частотно-временных характеристик обоих плеч сложного резонатора. Период межмодовых биений задавался резонатором 1. В плече 2 происходила автоподстройка направления генерации при отклонении зеркала З3 на угол, лежащий в пределах угла видения плеча 2. В силу инерционности динамических голограмм при мгновенном отключении зеркала З3 излучение в его направлении продолжалось в течение промежутка времени, в несколько раз превышающего время релаксации динамических голограмм, т.е. наблюдался эффект самопод-держания голограмм. [c.215]

Энергетически наиболее выгодна схема двухпучкового знергообмена с однонаправленным кольцевым ФРК-лазером на кристалле с нелокальной нелинейностью (см. рис. 4.1). Ключевым элементом является диафрагма в резонаторе, предназначенная для устойчивой генерации только ТЕМоо МОДЫ при любой структуре пучка накачки, чем и обеспечивается качество коррекции. Задача, которую остается решить, — получение высокой эффективности преобразования. В модельном эксперименте пучок Аг -лазера (514,5 нм, 50 мВт, диаметр 1,5 мм, расходимость 0,5 мрад) проходил травленые пластинки, увеличивал свою расходимость до 50 мрад и накачивал кольцевой однонаправленный ФРК-лазер на ВаТЮз с диафрагмой 0,4 мм в резонаторе длиной Z, = 40 см (Л р = 0,2). Генерируемый пучок имел дифракционную расходимость 1,15 мрад, а эффективность преобразования составляла г] = 15 % при оптимальной прозрачности выходного зеркала Т < 0,8. По-видимому, т может быть еще выше, если обеспечить лучшее пространственное согласование пучков накачки и генерации в кристалле (в эксперименте сечения пучков накачки и генерации имели диаметр 1,15 и 0,4 мм соответственно, т.е. различались по площади почти на порядок). [c.237]

Пассивная синхронизация мод лазеров на красителях позволила получить наиболее короткие импульсы. Этот метод, однако, имеет некоторые недостатки, такие, как большая критичность к согласованию параметров накачки и резонатора, необходимому для обеспечения стабильного режима, а также ограниченная насыщающимся поглотителем область перестройки, В то же время преимуществом метода синхронной накачки является возможность перестройки в широком диапазоне частоты излучения и некритичность к выбору интенсивности накачки, С другой стороны, однако, импульсы, полученные методом синхронной накачки, не столь коротки. Кроме того, необходимо точное согласование длины резонатора лазера на красителе с расстоянием между импульсами. Для одновременной реализации преимуществ обоих методов синхронизации в некоторых работах [6.26—6.28] было предложено использовать режим двойной синхронизации, который состоит в одновременном применении синхронной накачки и дополнительной пассивной синхронизации при помощи насыщающегося поглотителя. Так, в результате применения струи, в которой были смешаны поглотитель и усилитель, помещенной в резонатор аргонового лазера с аку-стооптической синхронизацией мод, были получены импульсы [6.28] длительностью 0,3 пс при возможности перестройки в диапазоне от 574 до 611 нм. При этом лазер оказался менее критичным к подстройке длины резонатора, чем в случае синхронной накачки. Применяемый в методе двойной синхронизации насыщающийся поглотитель, как уже отмечалось при описании метода синхронной накачки, подавляет паразитные импульсы. Паразитные импульсы проходят через активную среду одновременно с импульсом накачки и основным импульсом, но в противоположном направлении. Однако при обратном движении эти импульсы проходят через поглотитель в разные моменты времени. Как было упомянуто, применяя струю, состоящую из смеси родамина 6G и быстронасыщающегося поглотителя DQO I, Моро и Зицер получили методом двойной синхронизации импульсы длительностью 70 фс [6.30, 6.31]. В качестве лазера накачки они применяли AHr-.Nd — лазер с синхронизацией мод и удвоением частоты излучения. [c.227]

Для примера рассмотрим случай согласования мод на входе пучка в линию оптической задержки [35]. Газовый лазер работает на длине волны 6330 А, расстояние между его зеркалами завно 1,7 м. Геометрия резонатора приблизительно полусферическая, он состоит из зеркала с радиусом кривизны I м и плоского выходного зеркала. Рассчитано, что минимальный радиус пучка равен Wi = 0,37 мм [36]. Излучение лазера вводится в линию задержки, состоящую из двух линз с фокусным расстоянием 12,5 м, расположенных на расстоянии 50 см друг от друга. Минимальный радиус пучка в такой линии задержки, согласно расчету, равен W2 0,7 мм. По формуле (5.77) получаем длину согласования fo = 1,3 м. Таким образом, нужно взять линзу с фокусным расстоянием f fo, а величины d и d2 можно рассчитать по формулам (5.78) и (5.79). Если f = fo, то d = d2 == = f = 1,3 ж. [c.260]

Безэлектродная газоразрядная лампа значительно удобнее трубки Гейслера. Она представляет собой кварцевую трубку, которая после откачки заполняется небольшим количеством исследуемого элемента в смеси с инертным газом (давление последнего равно примерно 1 тор) и заваривается. Разряд поддерживается СВЧ-излучением с частотой 2,5 Ггц от антенны или согласованного объемного резонатора [21]. Для работы безэлект-родной газоразрядной трубки достаточно 1 10 мг вещества. Таким образом, всегда можно получить достаточное количество одного изотопа из Окриджской национальной лаборатории и изготовить подобный источник света без изотопического уширения линии. Безэлектродная газоразрядная лампа (с воздушным охлаждением), содержащая может обеспечить длину коге- [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...