Насыщение усиления однородно уширенная линия

Насыщение усиления однородно уширенная линия [c.77]

Рис. 109. Насыщение усиления активной среды (1—к°(т) 2—к )) а—при однородном уширении линии, б — при наличии неоднородного уширения

ЭТОМ форма линии поглощения для различных значений /(v) изменится так, как показано на рис. 2.19. Мы видим, что с увеличением /(v) в линии поглощения образуется провал на частоте v. Ширина этого провала того же порядка, что и ширина отдельных линий поглощения, представленных на рис. 2.18 в виде штриховых кривых, т. е. порядка ширины однородно уширенной линии. Аналогичные соображения применимы и к рассмотрению не поглощающего, а чисто усиливающего перехода. В этом случае действие насыщающего пучка будет выражаться в образовании провалов, но в контуре линии усиления, а не поглощения. Заметим также, что подобные рассуждения могут быть применимы при исследовании поглощения и насыщения усиления, вызванного световым импульсом достаточно высокой интенсивности. [c.80]

Рис. 5.10. Насыщение коэффициента усиления и последующая лазерная генерация в одной моде в случае однородного уширения линии.

Величина коэффициента усиления при стационарной генерации устанавливается вследствие явления насыщения усиления. Выше мы видели ( 3), что оно носит разный характер при однородном и неоднородном уширении спектральной линии рабочего перехода, вследствие чего спектральные свойства генерации оказываются различными, см. рис. 111. Здесь взят наиболее типичный случай, когда ширина атомной линии значительно превышает расстояние между соседними продольными модами резонатора. Для простоты предположено, что в ОКГ выделена одна поперечная мода. В случае однородного уширения (а) стационарная генерация осуществляется только на той продольной моде, которая ближе всего расположена к центру атомной линии vq. На других модах генерация не возникает, так как коэффициент усиления оказывается ниже уровня потерь. Если имеется неоднородное уши-рение (б), то генерация происходит на всех продольных модах, для которых К° ) Кп- [c.292]

Сравнивая выражение для усиления слабого сигнала (2.44) с выражениями (2.46) и (2.48) для неоднородной линии, мы видим, что они подобны, т. е. слабые сигналы усиливаются экспоненциально независимо от характера уширения и формы линии люминесценции среды. Разница заключается только в том, что энергия насыщения, входящая в эти формулы в качестве параметра, увеличивается при переходе от однородно уширенной среды к неоднородно уширенной изменяется, следовательно, критерий малости сигнала. [c.79]

Насыщение усиления при однородном и неоднородном уширении линий эффект выгорания дыр . Ранее отмечалось ), что по мере возрастания плотности светового потока, распространяющегося в инвертированной активной среде, происходит постепенное уменьшение коэффициента усиления X от его начального значения Хд до значения [c.224]

Рисунки 2.80 и 2.81 хорошо иллюстрируют качественное различие между случаями неоднородного и однородного уширения. В случае неоднородного уширения при генерации одной моды используется лишь часть энергии, запасенной в инвертированной активной среде поэтому интенсивность генерируемой моды для неоднородно уширенной линии перехода заметно меньше, чем для однородно уширенной. Кроме того, следует помнить, что при однородном уширении эффект насыщения усиления препятствует возбуждению дополнительных продольных мод. [c.226]

Уширение линии называется однородным, если линии каждой молекулы (или атома) уширяются одинаковым образом. Следовательно, в случае однородного уширения все молекулы (или атомы) имеют одну и ту же форму и ширину линии, и поэтому независимо от частоты одинаково взаимодействуют с излучением. Такие, например, механизмы уширения, как естественный и столкновительный, дают однородное уширение. При однородном уширении насыщение коэффициента усиления происходит также однородно, и лазерная генерация осуществляется на частоте той моды резонатора, которая первой испытывает насыщение. Эту ситуацию иллюстрирует рис. 5.10. Верхняя кривая — потенциально возможная кривая коэффициента усиления в отсутствие генерации, а нижняя — фактическая кривая коэффициента усиления с учетом насыщения и генерации на частоте v . [c.182]

Рис. 5.6. Частотная зависимость усиления лазера от скорости иакачки Wp при условии насыщения (однородно уширенная линия).

Если это неравенство не выполняется, порог генерации TEMqi достигается уже в условиях, когда форма провала в распределении усиления благодаря сильному насыщению заметно отличается от формы распределения интенсивности TEMqo ( провал становится не только глубже, но и шире). Как показано в [30], при однородном уширении линии это может быть учтено добавлением в правую часть (3.13) слабо зависящего от конфигурации резонатора поправочного множителя, который вплоть до значений До1 -- 00 равных близок к ехр[(До1 — Аоо)Ц2ку 1)]. [c.185]

В случае однородно уширенной линии перехода различные моды получают энергию от одних и тех же атомов, что приводит к эффектам нелинейного взаимодействия (конкуренции) мод. Насыщение усиления до уровня потерь происходит быстрее для той моды, частота которой лежит дальше других от центра линии усиления. Продолжающийся рост поля дру- д 4 гих мод вызывает уменьшение усиле- спектральный контур линии уси-ния и приводит к затуханию этой ления [c.447]

В гл. 8 мы рассмотрим насыщение усиления как в случае однородно, так и неоднородно уширенной линии лазерного перехода и получим в явном виде выражения для выходной мощности лазерного генератора как функции параметров резонатора и характеристик разряда. Зависимость уровня насыщения усиления ог длины приводится в гл. О прн обсуждении формализма лэмбов-ской теории. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...