Типы лазеров и их параметры

ТИПЫ ЛАЗЕРОВ И ИХ ПАРАМЕТРЫ [c.5]

Параметры Лазеров подразделяются на внешние и внутренние. Внешние параметры характеризуют излучение, вышедшее из лазера внутренние связаны с процессами, происходящими внутри резонатора с рабочим веществом. К внешним основным параметрам относятся энергия и мощность излучения, длительность импульса, угловая расходимость пучка света, когерентность излучения и поляризации. Помимо этого в ряде случаев необходимо знать распределение энергии и мощности внутри пучка, его спектральный состав и изменение во времени, а также изменение угловой расходимости в ближней и дальней зонах. К внутренним параметрам относятся спектр мод резонатора, усиление и шумы в ряде случаев требуется знать также порог генерации и насыщение. Различные типы лазеров имеют различные параметры, определяющие области их применения в науке и в технике, и в частности в машино-и приборостроении. [c.19]

Применение различных типов лазеров во многих областях машино- и приборостроения и правильная их эксплуатация невозможны без четкого представления о принципах работы оптических квантовых генераторов и об основных физических явлениях, в них происходящих. Преимущества и перспективность использования лазеров в машино- и приборостроении определяются не только прогрессом в области собственно лазерной техники, но и умелым, научно обоснованным выбором оптимальных для каждого конкретного применения режимов работы лазера и параметров его излучения. [c.3]

Однако несмотря на то, что уже давно определена роль лазеров в развитии науки и техники и выявлены очевидные их преимущества при разрешении различных фундаментальных и прикладных задач и количество этих задач по мере освоения все новых и новых типов лазеров непрерывно увеличивается, уровень развития лазерной техники все еще не обеспечивает надежного выполнения этих многочисленных задач. Это обстоятельство определяется рядом причин. Во-первых, многообразие лазеров, требующее прежде всего теоретических и экспериментальных исследований большого количества различных физических процессов, которые определяют как принципы генерации в выбранном типе лазера, так и параметры самого лазера и его излучения. Но даже если процессы, определяющие основные механизмы генерации в лазерных системах, изучены достаточно надежно, это не является еще полной гарантией для создания надежной конструкции того или иного типа лазера. Методы обычного подобия масштабирования с идеальных лабораторных макетов на реальную конструкцию часто оказываются несостоятельными. Создание лазера как прибора, обладающего относительной простотой конструкции, достаточной надежностью, набором необходимых характеристик, — это задача современного приборостроения, не менее сложная, чем исследование фундаментальных принципов генерации. [c.4]

Резонаторы. Резонатор является элементом, во многом определяющим характеристики излучения лазера. Поэтому исследование открытых резонаторов, выбор их параметров для конкретного лазера является одной из узловых задач разработки и конструирования лазеров любого типа. Собственно задачи расчета пустых резонаторов (определение собственных типов колебаний и собственных частот) как в устойчивой, так и неустойчивой областях изучены довольно хорошо. За исключением нескольких случаев аналитического решения (резонаторы с бесконечными плоскими зеркалами, конфокальные устойчивые резонаторы) задачи расчета резонаторов решаются только приближенно численными [c.85]

Требования, предъявляемые к параметрам импульсных СОг-лазеров со стороны технологов, определяются конкретной задачей и могут существенно различаться. Для процессов селективной технологии необходимы короткие (SlO с) длительности импульсов, высокая интенсивность излучения и высокая частота их повторения. В качестве примера установки, в которой эти требования удовлетворены наиболее просто и полно, можно назвать экспериментальные лазеры типа Дятел (см. табл. 4.6). [c.147]

Исходные уравнения и конечные выражения изложены в максимально простой форме. По основным этапам методик расчета приведены численные примеры для типичных лазерных параметров накачки, потерь резонатора, эффективности накачки и т. п. В последней главе изложен материал по основным типам серийно выпускаемых отечественной промышленностью лазеров на гранате с неодимом, включая описание их конструкции и характеристик излучения. [c.3]

В табл. 7.15, составленной по литературным данным, дана сводка основных характеристик четырех лазерных кристаллов и двух типов стекол, наиболее широко используемых за все время начиная с 1960 г. До перехода к более детальному рассмотрению особенностей конкретных генерационных средств кратко охарактеризуем, по данным [111], величину экстремальных параметров, достигнутых в лазерных системах (табл. 7.16). Как видно из таблицы, практически все полученные значения важнейших параметров лазеров присущи только твердотельным активным лазерным средам или могут быть реализованы при их использовании в составе [c.229]

Важно подчеркнуть, что диапазон длин волн, который могут теперь перекрыть лазеры, весьма широк (приблизительно 0,1—10 мкм, т. е. четыре порядка между границами спектрального диапазона). Помимо длины волны имеются и другие параметры лазеров, которые могут изменяться в широких пределах. Действительно, мы показали, что выходная мощность лазеров может изменяться от милливаттного уровня в маломощных непрерывных лазерах до нескольких мегаватт в мощных непрерывных лазерах и до 100 ТВт в импульсных лазерах. Аналогично можно получать длительности лазерных импульсов от миллисекунд (в импульсных твердотельных лазерах) до фемтосекунд (в лазерах с синхронизацией мод). Габариты различных типов лазеров изменяются также в необычно широких пределах от нескольких микрон до нескольких десятков метров (один из самых длинных лазеров, который использовался в геодезии, имел длину 6,5 км ). Огромное разнообразие типов лазеров и их выходных параметров представляет собой, возможно, одну из наиболее удивительных особенностей лазерной отрасли и приводит к большому разнообразию их современных применений. [c.438]

В настоящей главе несколько подробнее рассматриваются наиболее важные типы лазеров. Однако следует заметить, что помимо описанных здесь в мире существует еще огромное множество других лазеров. Поэтому в данной главе мы изучим те типы лазеров, которые наиболее щироко используются и параметры которых характерны для целого класса лазеров. Главное внимание мы уделим физическим принципам, на которых основана работа лазеров, и их связи с общими физическими представлениями, рассмотренными в предыдущих главах. Однако в рассмотрение включены также и некоторые технические подробности с единственной целью обеспечить лучщее понимание физической сущности работы определенного лазера. Чтобы заверщить общую картину и дать некоторое представление о применениях лазеров, мы приведем также некоторые лазерные характеристики (например, данные о выходной мощности или энергии, о перестройке длины волны и т, д.). [c.331]

Возможности дифракции света могут быть использованы для контроля объектов и их поверхностей с прнмене- нмем эталона объекта. При этом на малом расстоянии от поверхности исследуемого объекта устанавливается поверхность эталона с заранее известной конфигурацией и формой. Зазор между поверхностями образует щель, которая освещается монохроматическим излучением от источника типа лазера. В результате на экране или в плоскости анализа наблюдается дифракционная картина, по виду которой и расположению колец или полсс судят о состоянии исследуемой поверхности, Такой способ применим для контроля профиля, плоскостности, ЦИ-линдричности и других геометрических параметров круглых и плоских, подвижных и неподвижных изделий. [c.95]

Опыт развития квантовых генераторов показал, что их применение для фундаментальных исследований развивается в двух направлениях. Вначале — это подход к лазеру как к объекту исследований, включая изучение свойств активных сред и процессов генерации. В качестве близкого авторам примера сошлемся на установление спектрально-кинетических характеристик неодимовых стекол по их спектрам генерации [82, 83]. В дальнейшем, если лазеры данного типа оказываются пригодными для широкого использования, они служат в разнообразных фундаментальных исследованиях источниками когерентного излучения с необходимыми параметрами. Естественно, что полученные при этом результаты и их обсуждение входят в компетенцию соответствующего раздела науки. Поэтому ниже этот аспект применения лазеров на смешении волн рассматриваться не будет, хотя уже имеются первые примеры успешного использования гибридных свип-ла-зеров на красителях с пассивным обращающим зеркалом в спектроскопических исследованиях [84]. Мы же сосредоточим свое внимание на физике ФРК-лазеров, теория которой еще очень далека от своего завершения. [c.250]

Этот период начинается с НИР Кристалл (1979-1980 гг.), в которой в результате широких исследований были созданы три типа отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди — Кулон , Квант и Кристалл со средней мощностью излучения от 1 до 15 Вт. Минимальная (гарантированная) наработка АЭ была повышена в 2-3 раза (до 500-1000 ч), время готовности и потребляемая мощность существенно снизились. НИР Кристалл стала основой для проведения ОКР Квант , Кристалл-1 и Кулон , в рамках которых были уже разработаны промышленные отпаянные АЭ нового поколения с металлокерамической оболочкой. При разработке АЭ и создании на их основе излучателей, лазеров и технологических и медицинских установок основное внимание уделялось повышению КПД, мощности, удельным характеристикам, качеству излучения, улучшению эксплуатационных параметров и их воспроизводимости в процессе длительной наработки. [c.23]

Примерные силовые параметры излучения лазеров разных типов и их сравнение с предельно достижимыми значенияхш приведены в табл. 19.2. [c.318]

МОДУЛЬ [продольной упругости определяется отношением нормального напряжения в поперечном сечении цилиндрического образца к относительному удлинению при его растяжении сдвига измеряется отношением касательного напряжения в поперечном сечении трубчатого тонкостенного образца к деформации сдвига при его кручении Юнга равен нормальному напряжению, при котором линейный размер тела изменяется в два раза] МОДУЛЯЦИЯ [есть изменение по заданному во времени величин, характеризующих какой-либо регулярный физический процесс колебаний <есть изменение по определенному закону какого-либо из параметров периодических колебаний, осуществляемое за время, значительно большее, чем период колебаний амплитудная выражается в изменении амплитуды фазовая указывает на изменение их фазы частотная состоит в изменении их частоты) пространственная заключается в изменении в пространстве характеристик постоянного во времени колебательного процесса] МОЛЕКУЛА [есть наименьшая устойчивая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами атомная (гомеополярная) возникает в результате взаимного притяжения нейтральных атомов ионная (гетерополярная) образуется в результате превращения взаимодействующих атомов в противоположно электрически заряженные и взаимно притягивающиеся ионы эксимерная является корот-коживущим соединением атомов инертных газов друг с другом, с галогенами или кислородом, существующим только в возбужденном состоянии и входящим в состав активной среды лазеров некоторых типов МОЛНИЯ <есть чрезвычайно сильный электрический разряд между облаками или между облаками и землей линейная является гигантским электрическим искровым разрядом в атмосфере с диаметром канала от 10 до 25 см и длиной до нескольких километров при максимальной силе тока до ЮОкА) [c.250]

Наиб, распространены 2 метода С. с. ) фурье-спектро-скопия, являющаяся продолжением и развитием методов классич. спектроскопии, основанной на использовании не-монохроматич, теплового излучения (см. Фурье спектроскопия. Фурье-спектрометр) 2) монохроматич. спектроскопия с применением монохроматич. генераторов, обладающих широкодиапазонной непрерывной перестройкой частоты. Наибольших успехов достигла разработангшя в России монохроматич. С. с.. основанная на использовании ЭЛ.-перестраиваемых по частоте генераторов типа ламп обратной волны (ЛОВ), иногда называемая ЛОВ-спектроскопией. С. с. с применением лазеров раепросгра-нена значительно меньше из-за узкополосности перестройки лазеров. По сравнению с фурье-спектроскопией в суб-миллиметровом диапазоне ЛОВ-спектроскопия имеет значит. преимущество по таким осн. параметрам, как разрешающая способность р10 —10 (p = v, Sv, где 5v— мин. разрешимый интервал по частоте) и динамич. диапазон 0 = где —макс. и мин. мощности регистрируемых сигналов. Это позволяет методами ЛОВ-спектроскопии успешно проводить исследования, напр., узких резонансных линий поглощения с добротностью 10, а также исследовать вещества в области резких изменений их свойств (напр., при фазовых переходах). [c.17]

Перспективность эксимерных лазеров обусловлена прежде всего их высокими энергетическими параметрами и получением излучения в широком диапазоне ультрафиолетового спектра. Выделяют три типа эксимерных лазеров 1) на эксимерах инертных газов R2 R = Не, Ne, Аг, Кг, Хе) и ртути HgJ 2) на оксидах инертных газов 3) на галлоидах инертных газов Rx (X = F 1, Вг). [c.44]

Для изготовления небольших неглубоких голограмм и исследовательских работ используют лазер ЛГ-79 с меньшей выходной мощностью (до 20 мВт), Аналогичные параметры (без эталона) имеет гелий-неоновый лазер типа HNA производства фирмы Саг Zeiss , Йена (ГДР). Недостаток этих лазеров — малая длина когерентности (до 20 см) и мощность. Однако с усовершенствованием голографических фотоматериалов (повышением их чувствительнос- [c.37]

Как и в других типах ФРК-лазеров, следующим шагом стала реализация генерации на двух пассивных обращающих зеркалах, которые служили зеркалами интерферометра Майкельсона (рис. 4.29) [63]. Вначале их генерация (пучки 4 и 4 была независимой и происходила на различных частотах Jh + 25i и jy+ 25г и сопровождалась возникновением в кристаллах вторичных сопряженных пучков накачки 1, 2 к 1 , 2 (см. рис. 4.1 За) с частотами соответственно Ыц + 5i и jh + бг- Значения 5i и 2 определялись конкретными параметрами кристаллов ВаТ10з. Генерация между двумя пассивными обращающими зеркалами возникла из рассеянного в направлениях пучков 5 и 5 света, была возможна только при равенстве их частот соц + S и удовлетворяла фазовому условию [c.162]

Лазеры на красителях с синхронной накачкой нашли в настоящее время широкое применение, что объясняется хорошими параметрами генерируемых ими импульсов, удобством применения этих источников и простотой их перестройки. Следует назвать лазеры на красителях с синхронной накачкой фирм Spe tra Physi s [5.19] и oherent (США) [5.20, 5.21], для накачки которых применяются мощные аргоновые или криптоновые лазеры. Д. Шуберт и И. Шварц [5.24, 5.26] сконструировали лазер на красителях с синхронной накачкой на основе аргонового лазера типа ILA 120 Народного предприятия Карл Цейсс , Йена [5.22]. Необходимый для этой установки лазер на красителе разрабатывается в настоящее время в Центре научного приборостроения Академии наук ГДР [5.25, 2.8]. и [c.179]

Течение газа в сопле иногда состоит из параллельно движущихся потоков газов с различными физическими свойствами. Такие течения возникают в жидкостных двигателях при наличии завесно-го охлаждения, в двигателях твердого топлива, когда в окрестности стенки сопла имеет место течение чистого газа, свободного от частиц, а также в некоторых типах двигателей малой тяги и в соплах газодинамических лазеров. Очевидно, что такие течения сопровождаются перемешиванием газов различных слоев и диффузией различных компонент, входящих в их состав. Изучение таких течений с учетом вязкой диссипации, смешения и диффузии представляет весьма сложную задачу как для экспериментального, так и для теоретического исследования. В то же время во многих практически важных случаях смешение не оказывает существенного влияния на параметры течения в целом и его можно не учитывать. Ниже будут изучены именно такие течения. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...