Самоограниченные переходы

Особого внимания в группе импульсных ОКГ заслуживают лазеры с самоограниченными переходами. Как следует из формулы (51), для повышения к. п. д. лазера желательно использовать в качестве верхнего рабочего уровня первый уровень, при этом величина будет наименьшей. Очевидно, что при этом нижним рабочим уровнем может быть только метастабильный уровень, [c.48]

Генерация на самоограниченных переходах может быть получена кроме нейтральных атомов также и на ионах некоторых веществ, например кальция, стронция и др., но при этом для образования ионов требуется дополнительная энергия и эффективную генерацию на переходах ионов осуществить сложнее. [c.50]

С самоограниченными переходами время существования инверсии всего несколько наносекунд. За это время свет проходит путь менее одного метра, и если вся длина активной среды больше такого пути, то при одновременном ее возбуждении усиливаемый сигнал к моменту окончания инверсии проходит только часть среды, остальной его путь оказывается уже в поглощающей среде. Устраняется это тем, что в системе возбуждение электрического разряда — пробой по длине активной среды — производят в разное время. Для этого создается волна пробоя, распространяющаяся вдоль активной среды со скоростью, близкой к скорости света. В случае, когда за время генерации свет проходит путь, меньший, чем расстояние между зеркалами резонатора, резонатор практически становится уже ненужным. Весь процесс генерации развивается за один проход, при этом имеет место режим сверхсветимости. [c.51]

Лазерами на самоограниченных переходах называются системы, инверсная заселенность которых исчезает в результате появления генерации. Такие лазеры могут работать только в импульсно-периодическом режиме. Наиболее типичным предствителем этого класса являются газоразрядные лазеры на парах металлов. Генерация в них осуществляется на переходах между электронными уровнями. На рис. 4.19 изображена схема уровней атома меди — одного из наиболее перспективных рабочих веществ. [c.162]

Характеристики некоторых импульсных лазеров на самоограниченных переходах металлов представлены в табл. 4.8. Наблюдаемое большое различие между т]кв и т) обусловлено сложностями создания импульсов тока накачки с длительностями порядка длительности генерации. Схема устройства лазеров на парах металла практически не отличается от других лазеров с газоразряд- [c.163]

Генерация на самоограниченных переходах может осуществляться не только в атомах металлов, но и в молекулах некоторых газов, например N2, Нг. Наибольший интерес представляет азотный газоразрядный лазер (см. табл. 4.8). Благодаря излучению в ультрафиолетовой области спектра этот лазер может найти применение при изучении и проведении различных селективных процессов, а также для накачки лазеров на красителях. [c.164]

Отметим, наконец, еще не использованную возможность создания импульсных лазеров на нестационарных динамических решетках в средах с локальным откликом при условии, что формируемые решетки являются смещенными в ограниченном интервале времени порядка времени их релаксации [55]. Идейно такие лазеры перекликаются с известными импульсными лазерами на самоограниченных переходах, например, на парах меди с нестационарной инверсной населенностью [56]. [c.24]

Анализ развития импульсных ЛПМ начиная с 1966 г., с момента получения лазерной генерации на парах меди, показал, что ЛПМ является одним из наиболее привлекательных типов газовых лазеров — лазером на самоограниченных переходах (с резонансных на метаста-бильные уровни) атомов металлов. Перспективное развитие коммерческих ЛПМ со средней мощностью излучения 1-100 Вт обеспечивается созданием нового поколения эффективных и надежных высоковольтных модуляторов наносекундных импульсов накачки и отпаянных высокотемпературных АЭ с высоким качеством излучения и воспроизводимыми параметрами. [c.279]

Вохмин П. А., Климовский И. И. Предельные характеристики лазеров на самоограниченных переходах // Там же. 1978. Т. 16, № 5. С. 1080-1085. [c.292]

Климовский И. И. Лазеры на самоограниченных переходах атомов металлов Дис.. .. д-ра физ.-мат. наук. — М., 1991. [c.292]

Импульсное возбуждение с малым фронтом нарастания. Импульсные разряды короткой длительности используются в основном для возбуждения газовых лазеров на самоограниченных переходах. В таких разрядах время нарастания импульса тока должно быть сравнимо с радиационным временем жизни верхнего лазерного уровня. Только в этом случае возможно достижение инверсной населенности в разряде Плотность тока в максимуме импульса, необходимая для создания инверсии, оказывается порядка сотен и тысяч ампер на квадратный сантиметр. Условия возбуждения в разряде зависят от потерь энергии в единицу времени, давления газа, напряженности пробоя в газе, геометрии электродов и их расположения. [c.673]

Исключение составляют так называемые самоограниченные переходы (см. ниже). [c.12]

Из сказанного следует, что в режиме импульсной накачки возможно получение генерации в большем числе сред и на большем числе переходов в данной среде, нежели при стационарной накачке. В частности, реализуется генерация на так называемых самоограниченных переходах. [c.18]

Отношение скоростей заселения рабочих уровней в случае самоограниченных переходов особенно благоприятно, причем именно вследствие метастабильности нижнего рабочего уровня. Дело в том, что сечения возбуждения электронами по оптически запрещенным переходам, как правило, много меньше, чем по разрешенным [3] в результате вероятность электронного возбуждения первого резонансного (верхнего рабочего) уровня оказывается существенно более высокой, чем вероятность возбуждения мета-стабильного (нижнего рабочего) уровня. Именно поэтому лазеры, работающие на основе самоограниченных переходов, отличаются весьма высокими значениями коэффициента усиления ). [c.19]

Лазер на парах меди [5]. В качестве еще одного примера газоразрядного лазера на атомных переходах укажем лазер на парах меди. Он интересен, в частности, тем, что относится к типу лазеров, генерирующих на самоограниченных переходах. Для образования паров меди и для создайия инверсии используется импульсный разряд. [c.52]

В настоящее время разрабатываются лазеры с самоограничен-ными переходами на парах таллия (X = 0,5350 мкм), свинца (X = 0,7229 мкм) и других металлов. [c.50]

В этих лазерах используются нейтральные атомы в виде газа или пара. Лазеры на нейтральных атомах составляют широкий класс, который включает в себя, в частности, лазеры, использующие почти все инертные газы (Не, Ne, Кг, Аг, Хе). Все лазеры на нейтральных атомах инертных газов генерируют в ИК-диапазоне (I—10 мкм), за замечательным исключением Не—Ne-лазсра, излучающего в зеленой и красной областях. Большой класс лазеров составляют также лазеры на парах металлов, таких, как РЬ, Си, Аи, Са, Sr и Мп. Эти лазеры, как правило, работают в видимой области. Наибольшее значение среди них приобрел лазер на парах меди, генерирующий на зеленом X = 510,5 нм) и желтом (X = 578,2 нм) переходах. Все лазеры на парах металлов являются самоограниченными и поэтому работают в импульсном режиме. [c.345]

В лазерах с самоограничением и в лазерах, работающих в послесвечении разряда, усиление удобно измерять только методом максимальных потерь [24—26]. Длительность импульса в лазере с самоограничением или в периодически пульсирующем лазере зависит от установления инверсии в газе на начальном участке импульса возбуждения. Инверсия происходит в результате преимущественного заселения (прямыми переходами или через каскадные процессы) какого-либо верхнего лазерного уровня. Действие лазера кончается обычно тогда, когда ограниченная временем жизни метастабильного состояния заселенность нижнего уровня, участвующего в генерации, становится равной за-селенности верхнего уровня. Очевидно, что изучать детальным образом зависимость между входным импульсом и соответствующим импульсом излучения лазера трудно. Хотя механизм, которым обусловлена инверсия в лазерах с послесвечением, иной, из-за разделенности во времени, связанной с лазерным действием, возможность прямых измерений возбуждения усиления тоже исключается. [c.244]

Итак, перед нами чисто кинематическая трактовка проблемы. Основываясь на этом, Эрнст Мах ставил Салилею в заслугу да, что он якобы вообще искал ответа на вопрос как, а не на вопрос почему. Напротив, в свое время Декарт, познакомившись с Беседами , нашел в них тот существенный недостаток, что, так сказать, внутренний механизм тяготения остается нераскрытым. Иными словами, Декарт не был удовлетворен тем, что у Галилея есть только как, но не почему. Мах в XIX в. был неправ, приписывая мудрому самоограничению Галилея принципиальный характе р, неправ был в XVII в. и Декарт, который считал, что он-то может объяснить, что такое тяготение. Но мы еще не раскрыли всего, что содержится в кинематической трактовке Галилея. Опытами и рассуждениями, которые приведены в Беседах (см. там же День первый и День третий ), Галилей опровергает воспринятое средневековой наукой положение Аристотеля, что скорость падения однородных тел пропорциональна их весу, опровергает и представление Аристотеля о сопротивлении среды. Он устанавливает, можно сказать, предельным переходом от данных наблюдения и опыта принцип, согласно которому в пустоте или же в среде, по другим каким-либо причинам не оказывающей сопротивления, замедляющего движение тел, скорость падения всех тел одинакова... . И [сопротивление среды качественно вполне верно проанализировано Галилеем как все возрастающее с возрастанием скорости, так что, в конце концов, скорость доходит до такого предела, а сопротивление среды до такой величины, что они уравновешивают друг друга, упраздняя всякое приращение и превращая движение тела в однообразное и равномерное, которое оно и сохраняет в дальнейшем . Как видим, кинематическая абстракция Га- [c.86]

Большинство генераторов переменного тока обладает свойством самоограничения отдаваемого тока, в связи с чем ограничитель тока не требуется. Участок токоскоростной характеристики системы электроснабжения с генератором переменного тока, где происходит возрастание тока от нуля до максимального, представляет собой кривую. Когда ток достигает максимума, кривая плавно переходит в горизонтальную прямую. По мере приближения к максимальному значению тока наклон кривой уменьшается. Вследствие этого в точках криволинейного участка токоскоростной характери- [c.110]

Самоограниченными называют переходы, где верхним рабочим уровнем служит первый резонансный уровень активного центра, а нижним является метастабильный уровень. Метастабильность нижнего уровня, исключающая возможность его радиационного очищения, не позволяет реализовать стационарную инверсию на таких переходах несмотря на то, что первый резонансный уровень обладает, как правило, наибольшим сечением электронного возбуждения в разряде. Однако на указанных переходах возможна импульсная генерация она может происходить в начале импульса возбуждения, когда скорость релаксации нижнего уровня несущественна, а существенно отношение скоростей заселения рабочих уровней. Поскольку длительность генерации ограничена в рассматриваемом случае свойствами самого перехода, такие переходы получили название самоограниченных. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...