Затворы акустооптические

В качестве оптических затворов могут применяться различные системы. Очень быстрые затворы с электронным управлением могут быть реализованы, например, с помощью электро-оптических и акустооптических модуляторов, принцип действия которых обсуждается в п. 4.3.1 (более подробно см., например, [4]). Затвор может быть реализован и чисто механическим способом с помощью вращающихся зеркал или призм. В этом случае при обычных длинах резонатора частота вращения должна составлять несколько сотен герц. Наряду с модуляцией добротности с тем же эффектом может быть использована модуляция усиления. Последний способ особенно пригоден для полупроводниковых лазеров. Вследствие модуляции тока инжекции созданное электрическим способом усиление претерпевает при этом быстрые временные изменения (см. разд. 7.4). [c.90]

По характеру действия оптические затворы условно можно разделить на две большие группы — затворы, основанные на модуляции интенсивности, поляризации и других параметров излучения без изменения направления его распространения, и дефлекторы,, изменяющие это направление. По физическому принципу действия затворы подразделяются на несколько типов оптико-механические, электрооптические, акустооптические и некоторые другие. [c.210]

Акустооптические дефлекторы и затворы. Принцип действия акустооптических модуляторов [44, 50] связан с дифракцией [c.215]

Принцип действия акустооптического затвора на основе дифракции Брэгга поясняет рис. 3.25. Здесь Н—ширина звукового пучка цифрами обозначены направления распространения пучков 1 — звукового, 2 — падающего светового, 3 — прошедшего светового, 4 — дифрагированного светового (преломление света на границе затвора на рисунке не показано). Угол 0б (угол Брэгга) определяется соотношением [c.331]

Еслн I с 1, то имеет место дифракция Рамана — Нота [28]. В акустооптических затворах этот вид дифракции, как правило, ие реализуется. [c.331]

Будем полагать, что световой пучок является гауссовым и что акустооптический затвор помещен в месте перетяжки пучка, имеющей радиус ро- Эффективность такого затвора зависит от величины параметра а, определяемого следующим образом [95] [c.332]

Широкое распространение получили акустооптические затворы из плавленого кварца. Плавленый кварц характеризуется высокой степенью прозрачности. Однако коэффициент акустооптического качества у него низок, поэтому требуется относительно высокая акустическая мощность фа 50 Вт на частотах 25—50 МГц). [c.333]

Акустооптические затворы применяют преимущественно в лазерах с непрерывной накачкой, а электрооптические — с импульсной. Это связано со свойствами затвора и с тем фактом, что лазеры с импульсной накачкой характеризуются существенно более высокими значениями коэффициента усиления по сравнению с непрерывно накачиваемыми лазерами. Заметим в этой связи, что оптимальный коэффициент пропускания выходного зеркала составляет обычно всего несколько процентов для непрерывно накачиваемых лазеров, тогда как для лазеров с импульсной накачкой он превышает 50%. [c.334]

При низких значениях коэффициента усиления, характерных для лазеров с непрерывной накачкой, существует возможность срыва генерации уже при относительно небольших потерях, вносимых затвором в резонатор. Поэтому Б таких лазерах могут эффективно использоваться акустооптические затворы как обладающие наиболее низкими потерями в открытом состоянии. Тот факт, что эти затворы плохо запираются, не играет важной роли при условии, что частота следования световых импульсов достаточно высока (5—50 кГц для непрерывно накачиваемого лазера на гранате с неодимом). Однако при низких частотах следования импульсов или, тем более, в режиме одиночных импульсов потери, вносимые акустооптическим затвором в запертом состоянии, могут оказаться недостаточными для срыва генерации непрерывно накачиваемого лазера (и, следовательно, для реализации режима модуляции добротности). Хорошее запирание затвора особенно важно в лазерах с импульсной накачкой. В этом случае не играет роли тот факт, что в открытом состоянии затвор может вносить относитель- [c.334]

Ранее отмечалось, что для повышения быстродействия акустооптических затворов надо использовать световые пучки с малым радиусом перетяжки и помешкать затвор в месте перетяжки пучка. В лазерах с импульсной накачкой это требование будет приводить к сильному нагреванию затвора (и даже к его разрушению). [c.335]

Под модулятором здесь понимается синхронизатор мод. Он отличается от модулятора добротности (акустооптического затвора), рассматривавшегося в 3.5 см. ниже. [c.406]

Работа акустооптического затвора в резонаторе лазера основана на дифракции лазерного луча на ультразвуковой волне, возбуждаемой в фотоупругой среде. Вследствие дифракции часть света, прош е дшего через затвор, отклоняется от первоначального положения и не принимает участия в генерации. Другими словами, в резонатор вносятся дополнительные потери. В случае, когда коэффициент суммарных потерь 1преобладает над коэффициентом усиления, генерация прекращается. В отсутствие генерации под действием непрерывной накачки происходит возрастание инверсной населенности. После быстрого переключения затвора в состояние с малыми Потерями начинается развитие генерации, и запасенная энергия излучается в виде гигантского импульса. [c.96]

Для питания ламп накачки лазеров (за исключением ЛТН-103) применен стабилизированный источник с регулиров кой тока в интервале 10—40 А и номинальной выходной мощностью 5 кВт. Источник Питания и система охлаждения размещены в отдельной стойке, в которую (для лазеров серии ЛТИ) помещен тя кже источник питания акустоо Птического затвора. Система охлаждения УО-1 двухконтурного типа. В контуре, подключенном -к излучателю, циркулирует дистиллированная 1вода с расходом 20 л/мин. Второй контур теплообменника подключен к линии водоснабжения технической воды. Источник питания акустооптического затвора на рабочей частоте 50 МГц обеспечивает мощность 30 Вт на нагрузке 50 Ом. Модуляция высокочастотной мощности осуществляется импульсами прямоугольной формы от внутреннего (генератора в диапазоне частот 5—50 кГц или от внешнего генератора — в диапазоне О—50 кГц. [c.102]

В лазерах серии ЛТИ применен акустооптический затвор МЗ-301. В лазере ЛТИ-706 затвор полностью аналогичен МЗ-301, но звукапровод изготовлен из кристаллического кварца, а -просветляющее покрытие рассчитано на волну 1,32 мкм. [c.102]

Необходимо указать, что электрооптические затворы и модуляторы являются не единственными видами соответствуюш,их функциональных элементов лазерных систем. В последнее время Получили широкое распространение акустооптические модуляторы и затворы (см. 7.6), а также фототропные затворы и затворы на центрах окраски в щелочно-галоидных кристаллах, конкурентоспособные с электрооптическими устройствами для конкретных режимов эксплуатации. [c.205]

Акустооптическая модуляция добротности. В основе действия акустооптического затвора лежит явление дифракции света на ультразвуковой волне. Предположим, что в некоторой среде (твердой или жидкой) распространяется плоская ультразвуковая юлна, возбуждаемая пьезопреобразователем при этом в среде возникают механические напряжения, связанные с локальными сжатиями и разрежениями. Через фотоупругий эффект эти напряжения воздействуют на показатель преломления среды. В результате в среде образуются различающиеся показателем преломления периодические слои (пространственный период равен длине звуковой волны Л), перемещающиеся по среде со скоростью звука. При прохождении световой волны через такую среду будет иметь место дифракция на пространственной периодической структуре, связанной с периодически изменяющимся показателем преломления. [c.330]

Обозначим через время переключения акустооптического затвора — время, в течение которого возникает или, напротив, исчезает дифрагированный пучок. Оно может быть оценено как время, за которое звуковая волна проходит расстояние й, равное диаметру светового пучка Д да йЬ. Полагая d — 0,2 см, и — 6-10 см/с (плавленый кварц), получаем At 300 не. Для уменьшения Д надо уменьшать й-, именно поэтому акустооптический затвор помещают в месте перетяжки падающего св етового пучка. Чем меньше радиус перетяжки, тем меньше At, тем выше быстродействие затвора. Однако следует помнить, что с уменьшением радиуса перетяжки возрастает расходимость светового пучка (растет параметр а) и, как следствие, понижается эффективность затвора. На практике предпочитают работать при значениях параметра а, близких к единице. [c.333]

Акустооптическая и электрооптическая модуляция добротности (сопоставление). В табл. 3.3 сопоставляются основные характеристики акустооптических и электрооптических затворов. Из таблицы видно, что минимальные потери (потери в открытом состоянии затвора) в случае акустооптических затворов примерно на порядок ниже, чем у элек [c.333]

В [53] описан быстродействующий акустооптический затвор на плавленом кварце, предназначенный для реализации режима разгрузки резонатора. Время переключения затвора 5 не. Это достигается фокусировкой светового пучка радиус пучка в затворе составляет 20 мкм. Рассматриваемый затвор (играющий в данном случае роль модулятора полезных потерь) показан на рис. 3.27. Здесь 1 — активный элемент 2, 3,4 — высокоотражающие зеркала 5 - затвор, помещенный в центре сферы, отвечающей поверхности зеркала 4 6 — пучок, выводимый из резонатора при включении затвора. Непрерывные линии описывают световой пучок при выключенном затворе, а штриховые — при включенном. [c.335]

Типичная конфигурация жидкокристаллической ячейки, используемой в качестве акустооптических затворов и модуляторов —1 -5 овета [26—31], приведена на рис. 13.8. [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...