Резонаторы волноводные

При невысоких уровнях тепловыделения в активном элементе, охлаждении осветителя потоком газа или жидкости с малыми значениями показателя преломления и коэффициента поглощения на частоте генерации, а также при высоком качестве изготовления активных элементов резонаторы волноводного типа могут обеспечить хорошее выравнивание оптического пути по поперечному сечению генерируемого светового пучка. [c.139]

Волноводный резонатор волноводные моды. Представление о волноводном резонаторе дает рис. 2.85. На рисунке показано продольное сечение активного элемента, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда 1 — полированные верхняя и нижняя боковые грани элемента, 2 — среда вокруг боковой поверхности элемента (например, охлаждающая жидкость), 3 — зеркала резонатора, ориентированные под углом а к плоскости торцов активного элемента Ь — длина активного элемента, й — его поперечный размер в плоскости рисунка. На рисунке показан также световой пучок, дважды претерпевающий полное внутреннее отражение от граней 1 активного элемента (вместо светового пучка можно ограничиться изображением светового луча — см. штриховые линии). Заштрихованные на рисунке участки соответствуют объему активного элемента, не участвующему в генерации он составляет 4 от всего объема элемента. Углы а и 7 — углы падения [c.238]

Для изучения изменения дислокационной структуры в никеле в процессе ИП проведены измерения ФМР поликристаллического никеля при трении с конструкционной бронзой в поверхностноактивной среде (глицерин) и инактивной (масло индустриальное И-20А). Исследования ФМР проводили на спектрометре, который представлял собой волноводную мостовую схему, построенную на ферритовом циркуляторе с отражательным прямоугольным резонатором. Образцы в форме дисков с хвостовиками со сформированной предварительно поверхностью отжигали в вакууме 2,66 х X 10 Па (2-10 мм рт. ст.) при 800° С в течение 2 ч. После отжига образцы испытывали на машине трения АЕ-5. [c.30]

Для Д. и. жидкостей применяются также методы, основанные на создании слоя перем. толщины (в конденсаторе, волноводной линии, резонаторе), и т. н. метод эллипсоида е определяют по величине вращающего момента М, действующего со сторо- [c.702]

ПЫ электрич. поля E на металлич. цилиндр или эллипсоид, подвешенный на топкой нити в исследуемой жидкости г М/Е . В случае газов из-за малости е и е" используют волноводные ячейки большой длины или многопроходные резонаторы. [c.702]

Благодаря наличию периодического возмущения вблизи слоя устанавливается связь между различными флоке-волнами как в слое, так и вне его, т. е. взаимодействуют различные колебания слоя и, главное, возникает связь собственных колебаний такого резонатора со свободным пространством. Таким образом, при рассеянии плоской волны на слое периодическая решетка играет роль возбудителя высших колебаний в слое-резонаторе. В результате взаимодействия полей этих высокодобротных высших колебаний с полем, прошедшим через слой на основной волне, происходит интерференционное гашение полного прошедшего поля, или запирание слоя. В этот момент плоская волна полностью отражается от слоя с решеткой. Пользуясь волноводной терминологией, такой эффект можно интерпретировать как параллельное подключение резонатора к волноводному тракту, приводящее к запиранию последнего на соответствующих частотах 1251]. Ясно, что в зонах отсутствия запертых волн Флоке возбуждающиеся в слое квази-собственные колебания сами по себе уже не являются высокодобротными [c.121]

Для построения типов колебаний плоского резонатора нам потребуются волноводные волны, амплитуда которых экспоненциально затухает во времени (oj = — /oj", oj > 0). Поскольку поле на зеркалах в любом случае должно быть равным нулю, остаются прежними, однако А и [c.100]

Собственные колебания резонатора из плоских полосовых зеркал. Рассмотрим теперь открытый с двух сторон отрезок волновода, представляющий собой полосовой резонатор с зеркалами шириной 2а —а <д). Будем искать его моды в виде суммы двух распространяющихся в противоположных направлениях волноводных волн с одинаковыми частотами и q. Каждая из них при дифракционном отражении от соответствующего края порождает другую уменьшение амплитуды за счет неполного отражения компенсируется упомянутым выше ее нарастанием вдоль направления распространения волны (точно так же, как при рассмотрении в 2.1 волн, следующих вдоль оси резонатора, компенсировалось снижение амплитуды из-за дифракционных потерь). [c.102]

Эти соображения свидетельствуют в пользу того, что в формировании самовоспроизводящихся распределений поля может играть важную роль не только отраженная, но и ближайшие к ней трансформированные волны. Необходимость учета более чем одной рассеянной волны и сложность формул, описывающих распространение волноводных волн внутри резонатора из выпуклых зеркал, чрезвычайно затрудняет расчеты по методу Вайнштейна дело сводится, в конечном итоге, к решению на ЭВМ громоздкой системы трансцендентных уравнений. [c.126]

Настала, наконец, пора подвести итоги всему нашему рассмотрению. Оно показало, что общая картина явлений в неустойчивых резонаторах с резким краем формально похожа на ту, с которой мы столкнулись при анализе плоских резонаторов. Напомним, что там решение тоже состоит из волноводных волн, одна из которых следует к ближайшему открытому краю, другая — от него. То, что в неустойчивых резонаторах заметную роль играет не одна, а несколько близких друг к другу бегущих от края волн, не столь уж важно. [c.127]

Лучу, дрейфующему поперек резонатора, в дифракционном приближении соответствует волноводная волна, которая по-прежнему состоит из двух обычных волн ( 2.4), только их перпендикулярные нашему лучу на разных его шагах фронты теперь уже не плоские, а изогнутые (см. рисунок). Поскольку угол между фронтом каждой волны и осью х равен тому же а, проекция участка фронта между Xi и Х2 на ось z составляет [c.155]

Это выражение отличается от выражения для пустого резонатора [23] тем, что здесь вместо Sq стоит а (р). При п = 1 они совпадают. Оценку параметра произведем аналогично тому, как это сделано в [23], а именно, анализируя коэффициент отражения волноводной волны от края зеркала г = а р = М/2 М = [c.94]

Рис, S. Типы ускоряющих структур на стоячей волне а — ре-эоиатор с трубками дрейфа 1 и ставмлизирующими стержнями 2 (3 — штанги трубок дрейфа) б — резонатор волноводного типа — ускоряющая структура с проводящими шайбами 1 и диафрагмами S (з — штанги крепления шайб). [c.588]

Резонаторы волноводного типа. Проявления термоиндуцированных искажений активной среды могут быть устранены при использовании описанных в работе [79] лазеров с резонаторами волноводного типа. В результате многократных отражений от полированных боковых поверхностей активного элемента (полное внутреннее отражение) свет в таких резонаторах распространяется под углом к геометрической оси элемента, и в первом приближении можно считать, что лучам, проходящим через различные участки поперечного сечения пучка света под одним и тем же углом, соответствуют одинаковые изменения оптического пути в активной среде. [c.139]

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]

При контроле резонаторным или волноводным методом исследуемый материал вводят в полость волновода или резонатора, т. е. в этом случае размеры образца ограничены и по существу сам прибор не обеспечивает бесконтактностн измерения. В то же время благодаря локализации волн в полости повышается чувствительность влагомера и создается возмож- [c.256]

Гетеролазеры и гетерофотоприём-н и к и, используемые в сочетании с плёночными полупроводниковыми Болиоводами, могут выполняться на основе единой Г. и на общей полупроводниковой подложке объединяться (интегрироваться) в оптич. схему (методами планарной технологии). Для управления условиями генерации и распространения света часто используются сложные Г., активный слой к-рых состоит из неск. слоев постоянного или плавно изменяющегося состава с соответствующим изменением Sg. Помимо локализации света в пределах одного или неск, слоёв в плоскости ГП, при создании интегрально-оптнч. схем возникает необходимость дополнит, локализации световых потоков в плоскости волноводных слоёв (в плоскости ГП). Такие волноводы наз. полосковыми и создаются изменением либо состава и свойств полупроводника в плоскости ВОЛ1ГОВОДНОГО слоя, либо толщины слоёв, Встраивание гетеролазера в волноводную схему осуществляется с помощью оптического резонатора, образуемого периодич, модуляцией толщины волноводного слоя. При определ. выборе периода модуляции благодаря дифракции в волноводе возникает волна, бегущая в обратном направлении. В результате формируется распределённое отражение света (см. Интегральная оптика). [c.449]

Однако энергии мощных электронных пучков, получаемых на диодных системах ускорения, составляют лишь 1—2 МэВ, получение таким способом пучков более высоких энергий приводит к существ, увеличению стоимости установок л сопряжено с решением сложнейших инженерных и физ. проблем. Чтобы обойти эти трудности, и применяется метод автоускоре-нпя. Процесс автоускорения заключается в передаче энергии большей части частиц пучка малой его части, за счёт чего существенно увеличивается энергия последней. Это достигается в результате взаимодействия мощною пучка с высокочастотной пассивной структурой. При этом часть анергии пучка идёт на возбуждение ускоряющего поля в структуре, под действием к-рого ускоряется та часть частиц, к-рая попадает в благоприятную фазу поля. Опыты с обычной волноводной структурой показали возможность увеличения энергии части электронов в 2—3 раза. Опыты по более строгому фазированию системы одиночных резонаторов и спец. предварит, формированию пучка электронов позволили продолжить процесс резонансного самоускорения и получать электронные пучки большой мощности с энергией 10 МэВ. [c.413]

Лит. см. при ст. Модуляторы света. А. Н. Напорский. МОДЫ (от лат. modus — мера, образ, способ, вид) — тииы колебаний (нормальные колебания) в распределённых колебат. системах (см. Объёмный резонатор. Оптический резонатор) ИЛИ типы волн (нормальные волны) в волноводных системах и волновых пучках (см. Волновод, Квазиоптика). Термин М. стал употребляться также для любого волнового поля (вне его источников), обладающего определ. пространственной структурой (симметрией). Так появились понятия М. излучения лазера, утекающая М., поверхностная М., М. шепчущей галереи , экспоненциально спадающая М., селекция М. ИТ. д. [c.185]

О. в. лежит в основе лш, природных явлений (эхо, миражи, подводные звуковые каналы в океане, радиоканалы н ионосфере), техн. устройств и систем (волноводы, резонаторы, гидролокация, радиолокация), В нек-рых случаях О. в. приводит к вредным последствиям повышению уровня шумов, гиперреверберация в залах, слепящим бликам, искажению телевизионных изображений. Для борьбы с паразитным О. в. применяются поглощающие покрытия, согласующие элементы (в волноводной технике), четвертьволновые плёнки ( голубая оптика), плавные в масштабе длины волны переходные слои и др. [c.504]

Говоря о многолучевых лазерных системах, необходимо отметить некоторые особенности пространственных характеристик их излучения. Достижение одновременной генерации большого числа газоразрядных трубок в общем плоском резонаторе возможно лишь при высокой степени параллельности этих трубок. Конструирование и эксплуатация лазера сушественно облегчаются при волноводном режиме работы резонатора, т. е. при выполнении условия dj/ 2kLj) < 1. Если не предпринимать специальных мер, каждая газоразрядная трубка работает как независимый лазер и поэтому излучение всей сборки представляет собой набор некогерентных между собой лазерных пучков. Предельная расходимость каждого из них составляет X/rfx- [c.131]

Механические резонаторы в виде тонких круглых дисков часто используются при возбуждении осесимметричных колебаний в окрестности основной частоты толщинного резонанса. Уже первые опыты применения таких резонаторов показали необоснованность надежд на то, что в случае малой относительной толщины главная толщинная форма колебаний будет иметь близкое к поршневому движение плоских поверхностей диска [75, 264]. Кроме усложнения форм колебаний, значительные трудности встретились при объяснении структуры спектра собственных частот. Как отмечается в работе [121, с. 164], ... хотя при конструировании пьезоэлектрических резонаторов возникает много сложностей, ни одна из них не оказывается столь трудно преодолимой, как определение многочисленных мод колебаний в кристаллических пластинах. Первые опыты практического применения высокочастотных резонаторов с колебаниями по толщине были почти безуспешными вследствие казавшегося бесконечным ряда нежелательных сигналов вблизи основной модЫ колебаний . Наличие цилиндрических граничных поверхностей, особенности волноводного распространения в упругом слое, специфика отражения упругих волн от свободной границы обусловливают появление большого числа резонансов, сосредоточенных вблизи основного толщинного. Отмеченные обстоятельства явились стимулом к проведению многочисленных исследований, целью которых было получение данных для лучшего понимания природы толшин-ного резонанса в диске. [c.211]

Реальная часть этих значений близка к решениям (2.30), определяющим точки полной прозрачности решетки из металлических брусьев с узкими щ,елями и значением относительной диэлектрической проницаемости заполнения волноводных каналов е = 1. Мнимая часть (2.45) — отрицательная и по абсолютной величине совпадает с половиной ширины полосы пропускания по частоте в окрестности точек полного прохождения. Квази-собственные волны, отвечающие собственным значениям частот, экспоненциально убывают во времени тем медленнее, чем меньше 1тхл . Добротность колебаний, если определить ее так же, как и добротность колебаний в открытом резонаторе, будет [c.112]

Итак, при 6i Ф 82 существуют такие наборы параметров х, б и 0, при которых под действием падающего поля возбуждаются колебания периодической решетки, близкие к собственным колебаниям соответствующего периодического открытого резонатора, и это приводит к полному отражению падающей волны. Неравенство 6i Ф 63 означает, по существу, что связь полей в зонах прохол<дения и отражения должна осуществляться ТЕМ-волнами, постоянные распространения которых не совпадают. Из численного анализа следует, что добротность резонансов в точках полного отражения изменяется при возрастании 6 и увеличивается в тех случаях, когда они располагаются ближе к границе, за которой область становится нерезонансной (рис. 61). На рис. 61, а (под рисунками величины N, Mi и — составляющие вектора [N, М , М2], определяющего режим связи полей над и под решеткой) приближение к границе, разделяющей резонансную и нерезонансную области, происходит при уменьшении Эффект полного отражения на фоне полной прозрачности решетки становится все более высокодобротным и исчезает с пересечением границы 63 = 1. На рис. 61, б добротность режимов полного отражения возрастает по мере приближения 0 к значению 0,37, отделяющему области с 44 + М2 = 3 и Mi + = = 2. Во второй из них не выполнены условия реализации режима полного отражения, так как постоянные распространения волн, распространяющихся в различных каналах, совпадают, т. е. связь, по существу, происходит на одной волноводной моде. [c.119]

SSFM-метод применялся для решения многих разнообразных задач оптики, таких, как распространение волн в атмосфере [42, 43], в световодах с градиентным профилем показателя преломления [44, 45], в полупроводниковых лазерах [46-48], в неустойчивых резонаторах [49, 50] и в волноводных ответвителях [51, 52]. Этот метод часто называют методом распространения пучка [44-52], если его применяют для описания стационарного распространения, когда дисперсия заменяется дифракцией. В частном случае опирания распространения импульсов в волоконных световодах он впервые применялся в 1973 г. [28]. В настоящее время SSFM-метод широко распространен [53-64] ввиду его большей скорости по сравнению с разностными методами [39]. Он относительно прост в применении, но требует осторожности в выборе размеров шагов по z и Г, чтобы сохранить нужную точность. В частности, нужно проверять точность, вычисляя сохраняюшиеся величины, такие, как энергия импульса (в отсутствие поглощения), вдоль длины волокна. Оптимальный выбор размера шага зависит от степени сложности задачи. Существует несколько рекомендаций в выборе шага иногда необходимо повторять вычисления, уменьшив шаг, чтобы быть уверенным в точности численного моделирования. [c.52]

Примерно к 1966 г. построение теории пустых резонаторов с малыми потерями было в основном завершено. Весомый вклад в развитие этого направления внесли работы советских ученых - Быкова, Власова, Таланова и других. Среди них особое место занимает фундаментальный цикл исследований Л. А. Вайнштейна, подытоженных в упоминавшейся в Предисловии монографии [80]. Опираясь на созданные им ранее совершенные методы анализа микроволновых устройств и воспользовавшись идеей о применимости волноводных представлений для описания открытых резонаторов (см. 2.4), Вайнштейн сумел получить простые аналитические выражения во многах случаях, когда другие исследователи были вынуждены прибегать к машинным расчетам. [c.62]

Именно явления подобного рода, происходящие у открытых краев волноводов, лежат в основе того дифракционного механизма удержания поля внутри открытых резонаторов, о котором мы упоминали в пре-дьщущем параграфе. С помощью волноводного подхода к резонаторам Вайнштейну удалось получить многие интересные результаты теории последних поэтому нам придется, не ограничиваясь поверхностными аналогиями, немного познакомиться со спецификой этого подхода. [c.99]

Таким образом, волноводный подход позволил рассчитать все характеристики мод полосового плоского резонатора. Зпая их, нетрудно перейти к привычному методу описания, когда речь идет не о волноводных волнах, распространяющихся в направлениях, перпендикулярных оси резонатора, а о световых пучках, следующих вдоль нее. Взаимосвязь между комплексной частотой колебаний и собственными значениями Р [c.102]

Несмотря на это, различия между модовыми структурами резонаторов с малыми и с большими дифракционными потерями оказываются огромными и носят принвдпиальный характер. Причины достаточно очевидны. Ведь в том же плоском резонаторе коэффициент отражения от края близок к единице, и две следующие навстречу друг другу волноводные волны на всем сечении резонатора имеют почти равные амплитуды. В результате интерференции двух волн одинаковой интенсивности и образуется характерное знакопеременное распределение амплитуды по сечению. То же самое имеет место и в устойчивых резонаторах, только там бегущая от оси волноводная волна отражается не от края зеркала, а от каустики (благодаря постепенному изменению направления распространения входящих в нее световых пучков при попеременном отражении от вогнутых зеркал). [c.127]

В малоапертурных лазерах используются либо волноводные, либо открытые устойчивые резонаторы (у других их типов дифракционные потери оказываются чрезмерно большими так, у низшей моды плоского резонатора из круглых зеркал при N= I они составляют 20 % на проход, см. рис. 2.12). Волноводными именуют резонаторы, у которых удержание излучения в зоне малого сечения осуществляется за счет отражения от боковых стенок кюветы. Ввиду большой специфичности мы эти резонаторы рассматривать не будем отметим только, что поскольку и число отражений от боковых стенок на длине резонатора, и потери при каждом отражении растут с углом наклона лучей, волноводные резонаторы по своим селективным способностям похожи на открытые плоские. [c.204]

Кроме цилиндрической симметрии волноводных резонаторов в лазерах были использованы и другие структуры волноводов. Например, волноводный резонатор, образованный параллельными металлическими плоскостями. Более подробно с применением волноводных резонаторов и волноводных методов в создании и исследовании ГЛОН можно ознакомиться в работе [141]. Особенностью резонаторов F/i -лазеров (открытых и волноводных) является необходимость регулировки их длины. В отличие от M/D-излучения ширина линии усиления F/i -лазера составляет всего несколько МГерц, что значительно меньше промежутка между соседними продольными типами колебаний резонатора (Av = /2L для L = 1 м, Av == 150 мГц). Для такой регулировки в лазерах одно из зеркал должно быть смонтировано на подвижном устройстве (плунжере). Можно выделить еще одну особенность в существующих f/i -лазерах. Эта особенность касается конструкции зеркал. В идеальном случае выходное зеркало должно полностью отражать излучение накачки и частично пропускать F/i -излучение, причем пропускание должно быть равномерным по всему сечению резонансного объема. В существующих системах пока наиболее распространенным остается самый простой и дешевый на практике способ вывода излучения генерации из резонатора через отверстие. Обычно отверстие в выходном зеркале герметически закрывается окном из кварца или другого материала, не пропускающего излучение накачки. К числу недостатков такого вывода относится большая угловая расходимость излучения генерации и потери мощности излучения накачки. Кроме того, трудно добиться максимально возможной мощности [c.140]

Оптическая схема накачки. Резонатор (блок III). В расчетах энергетических характеристик излучения ГЛОН блок II рассматривается как блок входной информации. Задаваясь необходимой длиной волны генерации ГЛОН и конкретной активной средой, можно определить на осное анализа (см. п. 3.3) вариант оптической схемы накачки, который обеспечит наибольшую эффективность процесса генерации в ГЛОН. Оптическая схема накачки включает в себя дифракционные решетки, отражающие и формирующие поле накачки зеркала и собственно резонатор ГЛОН. Выбор резонатора может быть основан на результатах расчета открытого или волноводного резонатора (пассивного или активного), как самостоятельной задачи с учетом заданной длины волны генерации и требований, предъявляемых к характеристикам излучения ГЛОН. Как и схема. ГЛЭВ, структурная схема ГЛОН реализуется по основным этапам, приведенным на рис. 2.7. Характеристики этих этапов для схемы ГЛОН полностью совпадают с характеристиками схемы ГЛЭВ. [c.155]

Рис. 3.28. Типичная схема волноводного резонатора ГЛОН

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...