Неоднородно уширенная линия

Б качестве активной среды в Л. г. обычно используется газовая смесь двух изотопов неона ( N , Ne) с Не, характеризующаяся неоднородно уширенной линией рабочего перехода. Это позволяет устранить конкурентное взаимодействие встречных волн и получить высокую стабильность. Исследуются кольцевые лазеры с кристаллич. или стеклообразной активной средой. [c.559]

Исследование неупорядоченных систем. Наряду с изучением парамагн. центров в совершенных кристаллах ЭПР применяют и для исследования неупорядоченных систем (порошки, стёкла, растворы, кристаллы с дефектами). Особенностью таких систем является неодинаковость (неоднородность) условий в местах расположения центров из-за различий во внутр. электрич. (магн.) полях и деформациях, вызванных структурными искажениями кристалла неэквивалентности ориентаций парамагн. центров по отношению к внеш. полям неоднородности последних. Это приводит к разбросу параметров спинового гамильтониана и как следствие к неоднородному уширению линий ЭПР. Изучение этих линий позволяет получить информацию [c.580]

Неоднородно уширенная линия [c.79]

Рис. 2.19. Проявление насыщения в случае неоднородно уширенной линии. В кривой зависимости коэффициента поглощения от частоты имеется провал. глубина которого увеличивается с интенсивностью /(v).

Покажите, что для неоднородно уширенной линии, форма которой описывается функцией g, коэффициент поглощения при насыщении, измеряемый по схеме рис. 2.15, можно записать в виде [c.106]

Тральной частоте лазерного перехода vq. Для неоднородно уширенной линии частота генерации в первом порядке (и точно для однородно уширенной линии) определяется средним взвешенным двух частот vo и V . При этом весовые множители оказываются обратно пропорциональными соответствующим ширинам линий. Таким образом, мы имеем [c.273]

После этого предварительного рассмотрения АМ-синхронизации мод можно исследовать физические явления, которые определяют длительность импульсов в режиме синхронизации мод. В зависимости от того, однородно или неоднородно уширенной является лазерная линия, эти явления оказываются совершенно различными. В случае неоднородно уширенной линии и при значительном превышении над порогом полоса генерации Av ген стремится занять всю шири-ну лазерной линии Avo-Предполагая, что амплитуды мод имеют гауссово распределение, из выражения (5.116) получаем [c.314]

Регистрация быстропротекающих процессов. Метод ЯМР-спектроскопии обладает тем несомненным преимуществом, что измерения можно выполнить за очень короткий промежуток времени — порядка величины времени релаксации (от единиц до сотен микросекунд). Воздействия типа ударных давлений и т. п. фиксируются по изменениям неоднородно уширенных линий ЯМР способом спинового эха. Величины импульсов и интервалы между ними подбирают экспериментально для конкретного вида спектра ЯМР по следующим условиям [13.31] [c.194]

Таким образом, если при неоднородно уширенной линии или в присутствии сильной суперлюминесценции выбрать в соответствии с (3.18), доля мощности генерации, теряемая за счет спонтанных переходов, оказывается больше доли мощности, теряемой за счет неактивного поглощения (напомним, что такой выбор R обеспечивал равенство pi и р2 без учета влияния указанных выше факторов, увеличивающих Pi). В этом случае целесообразно использовать резонатор с несколько большим R, приблизив тем самым друг к другу pi и Р2, что влечет за собой возрас-тание X. [c.194]

Взаимодействие излучения с ансамблем атомных систем и неоднородное уширение линий [c.24]

Рис. 1.6. Изменения населенностей при воздействии излучения на системы с неоднородно уширенными линиями. а — зависимость от частоты населенностей, нормированных на объем и частоту в основном и возбужденном состояниях (О — без воздействия излучения, I при воздействии излучения) штриховая кривая соответствует максимально достижимой плотности населенностей в возбужденном состоянии б — установка с пробным лучом для измерения насыщения поглош,ения. 1 а>ь) — интенсивность лазерной накачки иа частоте шь /о(со), /(со)—интенсивности пробного света на частоте ш до и после образца.

Механизмы активной синхронизации мод лазеров с однородно и неоднородно уширенными линиями усиления сильно различаются. [c.136]

Здесь К — число проходов резонатора. Переменная r[ = t — zjv при этом ограничена временем прохода резонатора и (О г] ы). Рассмотрим теперь изменение параметров излучения после прохода через усилитель, поглотитель и отражения от зеркала, взяв за основу расположение элементов, аналогичное изображенному на рис. 6.3. Мы здесь не будем вводить специальный частотно-селективный элемент, но зато учтем конечную спектральную ширину лазерного перехода. Для описания процесса генерации в четырехуровневой системе твердотельного лазера при условии, что преобладает однородное уширение линии, мы можем воспользоваться уравнениями (4.1) — (4.3) (лазер на АИГ Ыс1). (К системам с неоднородно уширенной линией многие из сделанных ниже выводов приложимы в некотором приближении.) Для исследования развития импульса из шума, согласно выводам гл. 1, в уравнение (4.2) следует ввести стохастический член F(t]), описывающий флуктуации в среде. Согласно условию (7.1), можно считать, что за время одного прохода изменения населенностей малы, как это уже было сделано в разд. 4.2 С учетом стохастических [c.231]

Для неоднородно уширенной линии допплеровская ширина велика по сравнению с естественной. В предельном случае [c.238]

Для неоднородно уширенной линии характерно образование провалов, или насыщение усиления. Провал появляется, когда насыщающая мощность ограничена интервалом частот, меньшим, чем полная неоднородная ширина линии [16 [c.238]

Усиление за один проход можно измерить и обычным путем, пользуясь методом усилителя. Для этого необходим стабильный сигнальный лазер, частоту которого можно настраивать на частоту центра неоднородно уширенной линии того лазерного усилителя, усиление которого мы хотим измерить. Метод усилителя требует тщательной настройки и согласования мод. Необходимо соблюдать максимум осторожности, чтобы быть уверенным а [c.238]

Для того чтобы при измерении ширины линии, которая согласуется с теоретическим значением допплеровской ширины, ненасыщенное усиление было мало, желательно иметь трубку с малым усилением. Поскольку же усиление и диаметр трубки в газовых лазерах, которым присущ ограничивающий эффект амбиполярной диффузии, связаны по меньшей мере обратным соотношением, то наиболее простое решение — взять такой же усилитель, но с большим диаметром трубки ( l см). Тогда (в случае неоднородно уширенной линии) измеренная ширина линии будет совпадать с теоретической допплеровской шириной при условии, что правильно выбрано значение средней атомной температуры [34. [c.400]

При неоднородном уширении линии перехода каждая мода получает энергию от тех атомов, центральные частоты которых совпадают с ее частотой. Поэтому эффекты насыщения приводят к образованию в контуре усиления провалов на частотах соответствующих мод резонатора. Это способствует многомодовой генерации, так как становится возможным почти независимое усиление мод, отстоящих друг от друга по частоте больше чем на ширину линии отдельного атома. [c.448]

Структура энергетических уровней иона в стекле примерно такая же, как и в кристаллах, но отсутствие упорядоченности структуры матриц приводит к неоднородному уширению линий поглощения и люминесценции. В спектре поглощения наблюдается шесть полос поглощения (0,9 0,8 0,74 0,58 0,52 0,36 мкм). Спектральное положение полос поглощения в стеклах различного состава колеблется в пределах 3—5 нм при этом их относительные интенсивности изменяются довольно значительно. [c.89]

Рассмотрение основных особенностей усиления в неодимовых стеклах удобнее всего начать с более простой модели неоднородно уширенной линии перехода включающей только одну [c.74]

Нетрудно показать, что эффективное сечение для такой неоднородно уширенной линии [c.77]

Когда получается однородное упп рение и чем оно отличается от неоднородного уширения линии Сравните его с естественной ылириной линии. [c.453]

Соотношения (7.5.4) и (7.5.5) показывают ), что в автоколебательной системе с двумя контурами всегда осуществляется сильная связь (612621 = 4Р1Р2)- Поэтому бигармонический режим в такой системе невозможен. В газовом лазере преимущественно реализуется случай слабой связи. Это различие обусловлено тем, что в системе с двумя контурами (см. 7.5) усиление колебаний обеих частот происходит в одном и том же нелинейном активном элементе, например в полевом транзисторе или лампе. В газовом же лазере с неоднородным уширением линии поглощения усиление накаждой из генерируемых мод происходит за счет энергии различных атомов активной среды. Поэтому взаимное влияние колебаний различных частот оказывается малым и возможна одновременная генерация двух независимых колебаний. [c.367]

Вторая причина — различие собственных частот сойд, обусловленное либо эффектом Доплера при тепловом движении атомов и молекул в газе, либо смещением квантовых уровней в неоднородном внутрн-кристаллич. или внеш. поле (неоднородное уширение линии перехода). Поскольку в свободном состоянии диполи колеблются с собств. частотами то воз- [c.57]

П, э. играет большую роль в квантовой электронике в нелинейной оптике ячейки с просветляющимся веществом используются для т, н. пассивной модуляции добротности и синхронизации мод лазеров, формирования коротких импульсов в лазерных усилителях и т. п. П, э. в газовых средах, помещённых в резонатор лазера а. обладающих доплеровски уширенной линией поглощения на частоте генерации, используется для стабилизации частоты и сужения линий генерации. В нели-нейной спектроскопии наблюдение П. а. в неоднородно уширенных линиях поглощения является ордт/i из методов регистрации спектров с высоким разрешением. [c.151]

Поскольку обычно справедливо неравенство Avo/v = = (AvqL/2 ) 1, мы видим, что в случае однородного ушире-ния линии импульс имеет значительно большую длительность, чем в случае неоднородного уширения. В качестве заключительного замечания по этому вопросу укажем на то, что механизм сужения импульса, который изображен на рис. 5.41, в, не играет сколько-нибудь существенной роли в случае неоднородно уширенной линии, хотя, очевидно, действует и в этом случае. Действительно, длительность импульса в данном случае определяется обратной шириной линии, а основная роль модулятора состоит в осуществлении такого синхронизма между модами, на которых происходит генерация, чтобы лазерные импульсы проходили через модулятор в те моменты времени, в которые потери минимальны (рис. 5.41,а). [c.315]

Второй механизм, через который вариации температуры вызывают изменение характеристик лазерного излучения, состоит в температурной зависимости спектроскопических параметров активных сред. При повышении температуры изменяется взаимодействие иона активатора с решеткой, что влечет за собой деформацию контуров линий поглощения и люминесценции (сдвиг их по частоте, уменьшение степени неоднородности уширения линии и поперечного сечения вынужденных переходов), а также изменение населенности рабочих уровней активатора. Для неодимсодержащих сред эти эффекты уменьшают коэффициент усиления в активном элементе (см. п. 2.3), а вместе с ним — и КПД лазера. [c.6]

Рис. 1.5. Однородный и неоднородный вклады в контур линии. Если неоднородное уширение линии вызвано эффектом Доплера, то эффективная резонансная частота на основании формулы ы21 = ы 2 l(l+v/ ) зависит от компоненты скорости атома в направлении источника света (при поглощении) и в направлении приемника света (при излучении). При максвелловском рас-лределеиии скоростей имеем

Лазеры с неоднородно уши енной линией при достаточно большой накачке генерирует большое число продольных мод. В отсутствие модулирующего сигнала фазы мод распределены по законам статистики. Синхронизация мод достигается относительно просто, так как для нее достаточно возникновения слабого сигнала на боковой частоте. Этот сигнал служит затравочным для соседней моды и последовательно усиливается. Впервые активную синхронизацию мод Не—Ые-лазера % = = 0,633 мкм) с помощью акустооптического модулятора потерь экспериментально осуществили Харрис и Тарг [4.1]. Они получили периодическую последовательность импульсов длительностью около 2,5 НС. Детальный расчет активной синхронизации мод лазеров с неоднородно уширенной линией усиления был сделан Харрисом и Макдафом [4.2]. Основываясь на спектральном описании, они решили систему уравнений, учитывающую взаимодействие между модами, в предположении что накачка отдельных мод осуществляется независимо. [c.136]

Эти значения примерно на порядок превышают типовые экспериментальные результаты. Причину такого расхождения наряду с отмеченным выше следует искать в действии неоднородного уширения линии. Так, например, неоднородное уширение линии в стекле с неодимом составляет АУнеодн Ю Гц, а однородное уширение — Av 5-10 Гц, в то время как время поперечной релаксации 7 неодн 70 мкс. В течение линейной фазы [c.255]

В отличие от необратимого затухания поляризации, связанного с релаксационными процессами, ее распад вследствие различия в резонансных частотах в средах с неоднородно уширенной линией является обратимым процессом. Поэтому если протекшее с момента возбуждения время мало по сравнению с Тгь то возврат в исходное состояние возможен. Его можно осуществить следующим образом. Сначала возбуждением (я/2)-им-пульсом достигают максимальной амплитуды поляризации. Для точного расчета действия этого импульса необходимо в общем случае исходить из основных уравнений (1.61) и (1.65), которые учитывают расстройку между частотой импульса wl и частотами атомных переходов СО21 и могут поэтому применяться к отдельным группам частиц при неоднородном уширении линии системы. Если, однако, предположить с целью упрощения, что импульс предельно короткий (тх,< 1/АсОнеодн) и что частота излучения лазера сох, совпадает с центром неоднородно [c.317]

При неоднородно уширенной линии атомы, участвуюидие в поглощении и усилении, действуют независимо. В большинстве газовых лазеров линия представляет собой неоднородно уширенную допплеровскую линию. [c.238]

Причем обозначения здесь те же, что и раньше. Применение соотношения (5.54) можно обосновать следуюш,им образом. Если лазер работает при значительном превышении порога, то усиление в неоднородно уширенной линии уменьшается за счет нелинейности, проявляюш,ейся в образовании провалов, до такого значения, при котором как раз компенсируются потери в резонаторе [18]. Если же лазер работает точно на пороге, то усиление в точности равно потерям и заметного образования провала не наблюдается. Следовательно, мы получаем точную величину максимального усиления слабого сигнала. [c.242]

О Форна неоднородно уширенной линии излучения совокупности атоиов не совпадает с форной неоднородно уширенных линий, излучения отдельных атомов. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...