Распределение света накачки

Распределение света накачки [c.123]

Для того чтобы вычислить долю падающего света накачки, поглощаемую активным стержнем, необходимо знать распределение этого света в активной среде. В данном разделе такое распределение будет рассмотрено для нескольких характерных случаев. Мы увидим, что оно во многих случаях является неоднородным. [c.123]

Мы уже показали, что при очень небольших значениях аЯ плотность энергии накачки однородна лишь в центральной части стержня г < R/n, и то время как вне этой области она неоднородна. Очевидно, что неоднородное распределение плотности энергии в активной среде является нежелательным. Получить однородное распределение можно [7], если активный стержень поместить в цилиндрическую оболочку из прозрачного материала с тем же показателем преломления, что и у стержня (рис. 3.13). В этом случае, если радиусы лампы и оболочки сделать одинаковыми и равными nR, то можно повторить рассуждения с помощью рис. 3.11, начиная с анализа хода лучей через точку Р, расположенную на поверхности оболочки. В этом случае преломленные лучи 2 и 3 будут касаться поверхности активной среды и внутри нее будет собираться весь падающий свет. Если aR = 0 и свет проникает в среду только в плоскости рис. 3.13, то плотность энергии в активной среде становится однородной и определяется выражением (3.13). Другой способ, который позволяет получить более однородную накачку, состоит в матировании боковой поверхности стержня. В этом случае свет накачки, попадая на поверхность стержня, будет рассеиваться, и, следовательно, он не будет концентрироваться, как на рис. 3.11. На рис. 3.14 построены кривые зависимости от r/R безразмерной величины [c.125]

ХОДЫ снизу вверх могут осуществляться при воздействии или света накачки или колебаний решетки кристалла. Переходы ионов с верхних уровней энергии на нижние могут происходить при воздействии внешнего к данному иону светового излучения (вынужденные или индуцированные переходы), спонтанно, либо при воздействии тех же колебаний решетки, что и в первом случае. В отсутствие светового излучения все переходы для близко расположенных уровней совершаются под воздействием колебаний решетки в основном безызлучательным образом. При этом для каждой конкретной температуры кристалла Т устанавливается равновесие числа переходов вниз и вверх и соответствуюш,ее этой температуре распределение населенностей энергетических уровней ионов. [c.17]

Для атомов, обладающих как электронным, так и ядерным угл. моментом, возможен особый вид О. о., при к-рой достигается взаимная ориентация ядерно го и электронного угл. моментов с сохранением изотропности распределения суммарного угл. момента. Этот тип О. о. наз. сверхтонкой оптической накачкой и осуществляется неполяризованным и строго монохрома-тич. светом, возбуждающим атомы с одного из подуровней сверхтонкой структуры осн. состояния. Сверхтонкая накачка применяется в оптических стандартах частоты. Напр., в рубидиевых стандартах частоты в качестве эталонного используют переход 6834 МГц атомов НЬ. Такие стандарты обеспечивают постоянство частоты в пределах до 10 от номинального значения, отличаясь простотой конструкции, малой ценой и габаритами. [c.441]

Рис. 4.39. Угловое распределение интенсивности света после кристалла. Центральное пятно - проходящая волна накачки. Симметричные боковые пятна - генерационные пучки

Это означает, что вероятность населенности для более высокой энергии ё 2 должна превышать вероятность для й ь Таково условие усиления света с частотой 0)21 = ( 2 — S )lh. Точно так же, как и в случае изолированных одноэлектронных систем, такое состояние населенностей может достигаться и поддерживаться только путем накачки. Внутри зоны происходят, вообще говоря, очень эффективные безызлучательные процессы релаксации. Поэтому внутри каждой зоны очень быстро устанавливается квазиравновесное распределение [c.85]

Принцип распределенной обратной связи можно пояснить с помощью рис. 2.26. Пучок когерентного света лазера накачки [c.98]

С ростом электрической мощности происходит сдвиг максимума спектрального распределения КПД излучения ла.мны в УФ-область. Следствием этого является ухудшение относительной эффективности накачки неодимовых стекол при больших уровнях электрической мощности, вводимой в лампу. При этом происходит также увеличение потерь света в кварцевых стенках колб ламп, так как граница пропускания оптического кварцевого стекла (довольно значительно изменяющаяся у конкретных образцов ламп) лежит в области 0,2—0,22. мкм. При больших электрических мощностях, вводимых в разряд, выделение тепла в стенке колбы лампы может приводить к испарению кварцевой оболочки. В результате сильного разогрева стенки происходит сдвиг границы пропускания кварца в область А, 0,25 мкм [29] с соответствующим увеличением потерь излучения, проходящего сквозь стенку. [c.65]

Если волну накачки можно рассматривать как идеализированный лазерный свет, то уравнения движения дают для обмен энергией между сигнальной и холостой волнами (кривая а на фиг. 73). При медленных флуктуациях фазы степень эффективности обмена энергией убывает с течением времени, так что при достаточно длительном времени наблюдения и взаимодействия достигается равномерное распределение сиг- [c.471]

В квантовом частотном дискриминаторе пассивного Р. с. ч. для увеличения отношения сигнала к шуму при индикации рабочего перехода используются огггич. накачка и индикация. Оптич. излучение соответствующего спектрального состава (содержащее ОхР - и Я -ком-поненты Ох- и Я -ляний в спектре излучения атомов КЬ) действует на атомы ВЬ, переводя их с подуровней S J,, /"х основного состояния в возбуждённые состояния Рч Р / нарушая тем самым равновесное распределение атомов и существенно повышая разность населённостей подуровней рабочего перехода (населённость подуровней интенсивности света накачки, прошедшего через пары атомов рубидия. Действительно кол-во света, поглощённого в процессе накачки, зависит от числа атомов на подуровне 57,, Fx—i,m,=0 рабочего перехода. Если в дополнение к свету накачки подействовать одновременно на атомы рубидия резонансным СВЧ-излучением на частоте рабочего перехода, то оно будет стремиться выровнять населённости, т. е. увеличить населённость подуровня 5 /,, 1, т, = о, В свою очередь это приведёт к увеличению поглощения света накачки н уменьшению его интенсивности на выходе. Эта интенсивность оказывается зависящей от точности настройки частоты СВЧ-излучения на частоту рабочего перехода и, следовательно, может быть использована для его индикации. [c.402]

При ограниченных размерах нелинейной среды и поперечного сечения светового пучка накачки наиболее интересен случай рассеяния назад,- когда усиливаемые упругая и световая волны распространяются навстречу и каждая из них обеспечивает положительную обратную связь для процесса параметрического усиления другой. Если когерентный падающий пучок пространственно неоднороден, т. е. его интенсивность не постоянна по поперечному сечению, то при ВРМБ происходит интереснейшее явление обращения волнового фронта, не имеющее аналога в классической оптике. Схема эксперимента по его наблюдению приведена на рис. 10.6. Волновой фронт интенсивного лазерного пучка, имеющего высокую направленность, существенно искажается поставленной на его пути фазовой пластинкой Я со случайными неоднородностями. Расходимость пучка возрастает при этом в десятки раз. Затем линза Л с большой апертурой, достаточной для того, чтобы перехватить весь расширенный пучок, направляет свет в кювету К, заполненную сероуглеродом или метаном при высоком давлении. Небольшая часть лазерного пучка отражается плоскопараллельной пластинкой, и его угловое распределение в дальней зоне регистрируется измерительной системой С1. Аналогичная система С2 регистрирует рассеянный назад свет, также прошедший через линзу Л и фазовую матовую пластинку Я. [c.500]

Лазер (оптический квантовый генератор) - устройство, преобразующее различные виды энергии (электрическую, световую, химическую, тепловую и Т.Д.) в энергию когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона. Действие лазера основано на использовании индуцированного излучения света системой возбужденных атомов, ионов, молекул или других частиц вещества активной средой), помещенной в оптический резонатор. Такое усиление возможно, если активная среда находится в состоянии так называемой инверсии населенностей, когда равновесное распределение частиц (электронов, атомов, ионов, молекул и др.) активной среды по уровням энергии нарущается и число частиц на возбужденном энергетическом уровне превьшает число частиц на ниже расположенном уровне. Для создания и поддержания в активной среде инверсии населенностей применяются различные методы возбуждения (накачка), зависящие от структуры активной среды. Накачка может осуществляться под действием света оптическая накачка), пучка электронов, сильного электрического поля, в газовом разряде, в результате химических реакций, инжекции неравновесных носителей заряда инжекционная накачка), посредством пространственной сортировки молекул (в молекулярных генераторах) и другими методами. [c.510]

Итак, явление КР позволяет, в принципе, изготовлять состояния поля с коррелированными разночастотными модами, причем в отличие от ПР или ГПР характер корреляции можно непрерывно изменять от чисто квантовой до чисто классической. Абсолютная скорость совпадений увеличивается при уменьшении сдвига частоты со (см. (2)), когда в пределе КР переходит в молекулярное рассеяние на флуктуациях ориентации и концентрации молекул. Очень сильное рассеяние происходит в мутных средах, содержащих взвесь макрочастиц, а также в однородных средах при фазовых переходах критическая опалесценция). При этом, однако, рассеяние квазиупруго (а),- 0) и спектральное разделение а- й -компонент невозможно. Для пространственного разделения коррелирующих полей при квазиупругом рассеянии можно использовать двухлучевую накачку и, в частности, стоячую волну. В последнем случае свет, упруго рассеиваемый в противоположные стороны (под произвольным углом к накачке), должен флуктуировать синхронно. Такой экспериментальный метод может дать дополнительную информацию о кратности рассеяния, функции распределения частиц и др. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...