Плотность энергии насыщения

МОЙ с плотностью энергии насыщения поглотителя, поглотитель начнет насыщаться. Потери в поглотителе могут таким образом оказаться меньше, чем усиление, и, если энергия импульса достаточно велика, это произойдет в некий момент времени на переднем фронте импульса (точки /, и на рис. 5.45). Начиная с этого времени импульс будет не ослабляться, а усиливаться. Однако, если плотность энергии насыщения усиливающей среды лишь ненамного выше, чем у насыщающегося поглотителя, то [c.319]

Заметное искажение формы импульса происходит лишь при достаточно большой плотности энергии, сравнимой с плотностью энергии насыщения . Наиболее наглядно деформацию формы импульса можно увидеть па примере прямоугольного импульса длительностью to. В этом случае [c.209]

На рис. 5.12 в качестве примера приведена зависимость энергетической эффективности преобразования при обратном ВР от плотности энергии затравочного излучения на стоксовой частоте, нормированной на плотность энергии насыщения We вр для разных значений инкремента Gbp. Из рисунка следует, что необходимым условием эффективного преобразования является близость энергии затравочного стоксова излучения к плотности энергии насыщения Ws ВР- Приравнивая максимальную плотность энергии стоксова импульса к плотности энергии насыщения и вспоминая, что = =-// , где / — интенсивность света, можно получить выражение для минимальной длительности сжатого импульса (для л =л , со =Мс) [c.219]

Ю з см , плотность энергии насыщения —0,75А У/а [63] [c.264]

Для полноты картины можно ввести и плотность энергии насыщения рабочего перехода [c.38]

Практическое применение получили три типа усилителей на красителях, на стекле с неодимом и на эксимерах. Усилители на красителях обладают широкой полосой усиления — Асо/2яс 10 см" , и в них возможно усиление импульсов предельно малой длительности. В усилителях на стекле и эксимерах Асо/2яс 10 см" и минимальная длительность усиливаемого импульса имеет порядок 100 фс. Для спектроскопических применений обычно достаточно энергии в импульсе порядка десятков нано джоулей. Коэффициент усиления должен составлять 10" —10 . В случае когда требуется получение сверхсильных полей, на первый план выступает такая характеристика усилителя, как плотность энергии насыщения рабочего перехода (см. (1.3.11)). С этой точки зрения преимущество имеют твердотельные усилители (для стекла 1 Дж/см ) и усилители на эксимерах, для которых Дж/см , зато апертура усиливаемого пучка в последнем случае может быть сделана большой. [c.58]

Если принять во внимание то, что выражение 8nv / представляет собой плотность мод излучения в единичном интервале частот, то из соотнощения (5.48) следует, что плотность энергии насыщения соответствует такой ситуации, когда в каждой моде имеется один фотон (выражение 8nv / учитывает две возможные поляризации излучения). Зависимость интенсивности излучения от скорости накачки представлена на рис. 5.8. Как следует из рисунка, при = 25 интенсивность когерентного лазерного излучения при генерации одной моды равна интенсивности спонтанного излучения во всех модах. [c.179]

Если усиление волны на длине Ь больше суммарных потерь, испытываемых волной при отражении от зеркал, то с каждым пробегом амплитуда волны будет увеличиваться все больше и больше. Усиление будет продолжаться до тех пор, пока плотность энергии н(ш) в этой волне не достигнет такого значения, при котором величина коэффициента усиления существенно уменьшится вследствие эффекта насыщения. Стационарное состояние соответствует, очевидно, условиям точной компенсации усиления в среде суммарными потерями энергии. Таким образом, эффект насыщения имеет принципиальное значение в вопросе о генерации излучения в лазерах. [c.780]

В жидкостях, плотность которых примерно на три порядка выше плотности их насыщенных паров, расстояния между молекулами г уменьшаются, а силы взаимодействия увеличиваются настолько, что молекулы не могут свободно перемещаться в пространстве каждая молекула оказывается как бы заключенной в ячейку, созданную соседними молекулами, в которой она совершает беспорядочные колебания около временных положений равновесия (рис. 1.2, а). Обозначим период этих колебаний Тц, а высоту потенциального барьера, который создает для данной молекулы ее окружение, U. Вероятность того, что эта молекула приобретает энергию теплового движения, достаточную для преодоления по- [c.5]

Внутренняя энергия и плотность сухого насыщенного пара, плотность и теплоемкость воды на линии насыщения являются функциями температуры или давления, поэтому [c.19]

Хотя во многих лазерах с пассивной синхронизацией мод применяются быстрые насыщающиеся поглотители, в некоторых условиях синхронизацию мод могут обеспечить также медленные насыщающиеся поглотители. Это возможно, когда энергия насыщения усиливающей среды сравнима с энергией насыщения поглотителя, хотя и несколько превышает ее. К синхронизации мод в этом случае приводят весьма тонкие физические явления [28], которые мы опишем с помощью рис. 5.45. Для простоты предположим, что как насыщающийся поглотитель, так и активная среда помещены вместе в одну и ту же кювету на одном из концов лазерного резонатора. Будем считать, что до появления импульса потери преобладают над усилением, поэтому участок переднего фронта импульса испытывает ослабление. С некоторого момента времени в течение переднего фронта импульса, когда накопленная плотность энергии импульса станет сравни- [c.318]

Уравнение (7.7) показывает, что наведенные изменения показателя преломления ниже насыщения пропорциональны плотности энергии падающего излучения, что подтверждается экспериментально. [c.300]

Методы измерения энергии и мощности излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра были предметом постоянного изучения и совершенствования в течение очень многих лет [1 —11]. Появление лазеров выдвинуло ряд дополнительных проблем, а также несколько упростило дело. Упрощение связано с тем, что большинство лазеров испускает почти монохроматическое излучение. Так как частотные характеристики чувствительности большинства приемников существенно не изменяются в узких спектральных областях, проще становится проблема обработки данных. Более того, поскольку требуется измерять лишь излучение с узкой спектральной полосой становится возможным использование узкополосных фильтров в сочетании с некоторыми типами приемников. Тем самым снижается влияние ряда источников ошибок, внешних шумов и уменьшаются потери, вызванные переизлучением. Разумеется, возникают и некоторые осложнения. От лазеров можно получить значительно большие плотности энергии и мощности, чем от большинства тепловых источников света, и поэтому при работе с разными фотоприемниками нужно быть осторожным, чтобы избежать насыщения или повреждения приемников излучением. Поскольку некоторые лазеры дают крайне короткие импульсы, для измерения мгновенной мощности требуются малоинерционные приемники и связанная с ними аппаратура с соответствующим быстродействием. Для преодоления таких осложнений были затрачены большие усилия по разработке надежных методик, многие из которых мы изложим ниже. Кроме материалов, содержащихся в данной главе, мы рекомендуем читателю несколько обзоров по общепринятым методикам, опубликованным ранее [12—14]. [c.107]

Точно так же при очень больших плотностях усиливаемых сигналов нас) энергия сигнала на выходе усилителя независимо от характера уширения представляет собой сумму входной и запасенной в среде энергии, но такое полное насыщение достигается при тем больших плотностях энергии входных импульсов, чем выше [c.79]

Выигрыш в плотности энергии в предположении 100-процентной энергетической эффективности сжатия зависит от механизма ограничения мощности. Так, если этим механизмом является самофокусировка при слабом насыщении усиления, то максимальная плотность выходной энергии и площадь световой апертуры 5ос/и , а выигрыш в площади где п — степень сжатия, [c.268]

Для полимеров значение б определяют косвенно параметр растворимости имеет физический смысл энерго-насыщенности единицы объема и зависит от природы межмолекулярных сил. Значения 6, а также 6 (называемой плотностью энергии когезии ПЭК) для различных полимеров и сополимеров приведены в литературе [1, с. 44, 45]. Для смесей растворителей бсм вычисляется по формуле [c.13]

Плотность энергии электромагнитного поля представляет энергию, сосредоточенную в единице объёма. В том случае, когда магнитная проницаемость постоянна, что для ферромагнитных материалов справедливо лишь при малых насыщениях, плотность энергии магнитного поля будет [c.485]

Насыщенным называется пар, находящийся в термическом и динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется. Динамическое равновесие заключается в том, что количество молекул, вылетающих из воды в паровое пространство, равно количеству молекул, конденсирующихся на ее поверхности. В паровом пространстве при этом равновесном состоянии находится максимально возможное при данной температуре число молекул. При увеличении температуры количество молекул, обладающих энергией, достаточной для вылета в паровое пространство, увеличивается. Равновесие восстанавливается за счет возрастания давления пара, которое ведет к увеличению его плотности и, следовательно, количества молекул, в единицу времени конденсирующихся на поверхно- [c.35]

Рис. 8.4. Зависимость плотности энергии Г на выходе от плотности энергии Гвх на входе ла-iSepHoro усилителя при коэффициенте усиления малого сигнала Go = 3. Плотность энергии нормирована на плотность энергии насыщения лазера Ts = /iv/ст.

Вместе с тем имеется другой круг проблем, где речь идет о получении сверхсильных оптических полей, и в этом случае наряду с широкой полосой усиления важной становится плотность энергии насыщения а нас- С точки зрения получения сверхсильных полей особый интерес представляют твердотельные усилители (для стекла Дж/см ) и усилители на эксимерах, в которых ги ас 10 Дж/см существенноменьше, но зато имеется возможность значительного увеличения апертуры. [c.266]

Насыщение усиления в принципе может ограничить точность ОВФ и по другой причине. Причину эту можно понять, рассматривая распространение первоначально плоской волны в двухпроходо-вом усилителе с фазовыми неоднородностями с характерны.м поперечным размером р [86]. При достаточно малом размере неоднородностей эта волна, распространяясь по усилителю, может приобрести существенные амплитудные искажения. Отраженная от ОВФ-зер-кала волна также будет иметь в усиливающей среде неоднородное распределение интенсивности. Если суммарная плотность энергии этих волн приближается или превышает плотность энергии насыщения, то распределение коэффициента усиления оказывается случайно промодулированным в пространстве. Различные угловые компоненты входного излучения, распространяясь в такой среде, усиливаются неравномерно. Поэтому, сложившись на выходе из усилителя с другими амплитудными соотношениями, эти компоненты не дадут в результате исходной плоской волны, т. е. влияние неоднородностей будет скомпенсировано не полностью. При этом эффект неполной компенсации будет наиболее заметен, если длина продольной корреляции фазовой неоднородности Лр меньше длины насы-н1енного усиления (т. е. длины, где происходит эффективный съем энергии), что подтверждается результатами численного расчета [86]. К счастью, при характерных длинах усилителей на неодимовом стекле Ь<. м поперечный размер неоднородностей, вытекаю-Н1ИЙ из этого условия, весьма мал р< 0,04 см, что за редким исключением не характерно для неодимового стекла. В лазерах на неоди- [c.179]

Сокращение импульса можно получить, обрезая фронт импульса с помощью электроонтического затвора или просветляющегося фильтра [31, 34]. Однако возможности такого сокращения в усилительной системе на неодимовом стекле весьма ограничены нелинейными эффектами (в первую очередь самофокусировкой) и лучевой прочностью стекла. Для плотности энергии насыщения 4—-5 Дж/ м выше которой может эффективно протекать сжатие импульса, длительность сжатого импульса не должна быть меньше примерно 1 НС. [c.210]

Третьим условием эффективного сжатия является высокий коэф< фициент преобразования энергии в этом процессе. Для этого не обходимо, чтобы плотность энергии стоксова излучения на входа в нелинейную среду была сравнима с характерной плотностью энер. ГИИ, при которой происходит ее эффективный съем. В обычных ус№ ливающнх средах таким параметром является плотность энергии насыщения Для процессов усиления при вынужденном рассел НИИ также можно ввести плотность энергии насыщения вр> вЫ, ражен ие лтя которой имеет следующий вид [54] [c.218]

Наконец, развитие отраженного лазерного излучения в усилителях может быть подавлено, если запасенная в них энергия эффективно используется для усиления прямого пучка. В неодимовых лазерах это возможно.для плотностей энергии, значительно превышающих плотности энергии насыщения (20—60 Дж/см в зависимости от типа стекла), т. е. для длинных лазерных импульсов. Использование этих импульсов для усиления возможно совместно со схемами сжатия или мультиплицирования (см. ниже). [c.263]

Ионная химико-термическая обработка — хорошо управляемый, экологически чистый процесс, который можно применять для деталей, изготавливаемых из любых сталей, чугунов и титановых сплавов. Изменяя плотность энергии плазмы, можно управлять интенсивностью диффузионного насыщения поверхности деталей. Ионная химико-термическая обработка — это технологически совершенный процесс, более экономичный и производительный по сравнению с традиционными способами. При этом не требуются специальные методы заш 1ты от азотирования или цементации — экраны или заглушки легко предотвращают ионную бомбардировку поверхности, не нужно приготавливать эндо- или экзогаз в газогенераторах. Ионное азотирование можно проводить в слабом протоке чистого азота при сравнительно низком давлении 500 - 1300 Па и напряжении 300 - 800 В. [c.208]

Мы видим, что в этом случае параметры насыщения определяются плотностью энергии облучения, а не его интенсивностью. В соответствии с (2.142з) разность населенностей, образующаяся в среде после прохождения импульса, дается выражением [c.76]

На рис. 8.4 построена также прямая, вычисленная по формуле (8.35) и представленная второй штриховой линией. Заметим, что при больших входных плотностях энергии выходная плотность энергии линейно зависит от длины I усилителя. Поскольку Tsagt = Nolhv, каждый возбужденный атом испускает вынужденное излучение и, таким образом, вносит свой вклад в энергию пучка. Такое условие, очевидно, соответствует наиболее эффективному преобразованию запасенной энергии в энергию пучка поэтому во всех тех случаях, в которых это практически осуществимо, используются конструкции усилителя, работающего в режиме насыщения. [c.488]

Еще более сильное изменение распределения интенсивности происходит при усилении в многопроходовых и регенеративных усилителях. В этом случае такое изменение связано не только с многократностью воздействия насыщения, но и с усилением его влияния из-за уменьшения усиления в зонах пучка с наибольшей плотностью энергии вследствие съема энергии с активной среды. В предельном [c.155]

Одним из нелинейных процессов, ограничивающих интенсивность излучения, является вынужденное рассеяние. В стекле может развиваться как вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ), так и вынужденное комбинационное рассеяния (ВКР). В стационарном случае, для импульсов длительностью более 20 не, погонный инкремент усиления ВРМБ выше, и оно будет доминировать над ВКР. Сделаем оценку плотностей энергии, на которых может проявляться ВРМБ [6]. Для этого будем считать, что усиление происходит в линейном режиме, т. е. по закону /п х= =/вх ехр(а ф/), где — эффективный коэффициент усиления, который может учитывать и насыщение а ф=/ Чп Со (Со — усиление па проход). Подставляя интенсивность усиливаемого излучения [c.242]

Процесс усталости развивается во времени и сопровождается вполне определенными изменениями структуры и свойств металла [38—39]. В этой связи представляется целесообразным при исследовании влияния циклических нагрузок на критическую температуру хрупкости использование диаграммы усталости, предложенной В. С. Ивановой [40] и содержащей помимо кривой разрушения [АоАВСО] еще две кривые линию начала образования субмикроскопических трещин (Л1В1С1Й1) и линию (Л1С) начала образования микроскопических трещин, являющихся концентраторами напряжений (рис. 68). Впоследствии [41] положение линии микроскопических трещин было уточнено и показано, что она соответствует прямой, соединяющей точки В и С. Соответственно процесс усталости делится на три основных периода инкубационный, период разрыхления (образование субмикроскопических трещин) и пе-жод развития микроскопических трещин до критического размера. Червый период характеризуется накоплением искажений кристаллической решетки в результате постепенного увеличения плотности дислокаций. При достижении критической плотности дислокаций (насыщение локального объема металла предельной энергией) происходит образование субмикроскопических трещин (начало второго периода усталости). Дальнейшее увеличение числа циклов сопровождается ростом количества субмикроскопических трещин и их развитием до микротрещин (начало третьего периода усталости). Третий период характеризуется развитием микротрещин до критического размера. Таким образом, каждый период усталости характеризуется специфическими изменения- [c.102]

В общих чертах акустическую кавитацию можно представить себе следующим образом. В фазе разрежения звуковой волны на имеющихся в жидкости микропузырьках образуется разрыв в виде полости, которая заполняется насыщенным паром и диффундирующим в нее растворенным газом. В фазе сжатия пар конденсируется, а имеющийся в полости газ подвергается сильному адиабатическому сжатию. В момент захлопывания давление и температура газа достигают больших значений, что порождает в близкой окрестности пузырька импульс высокого давления. Акустическая кавитация представляет собой эффективный механизм концентрации энергии. При кавитации относительно низкая средняя плотность энергии [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...