Лазеры иа фоторефрактивных кристаллах

В отличие от лазеров на люминесцирующих центрах (рубин, неодимовое стекло), для которых характерен осциллирующий выход на стационарный режим, в лазерах на фоторефрактивных кристаллах при достаточно сильной селекции поперечных мод резонатора процесс развития генерации является плавным и гладким ). Условно процесс развития генерации можно разбить на два этапа. [c.39]

В предыдущих параграфах описаны характеристики фоторефрактивных кристаллов, использование которых позволило реализовать большое число различных типов лазеров на динамических решетках. В данном параграфе мы рассмотрим другие нелинейные среды, на которых реализован ряд генераторов. Наибольшее число результатов относится к видимой области спектра, хотя в последнее время большой интерес проявляется к инфракрасной области, в частности 10,6 мкм, где имеются импульсные и непрерывные лазеры на СОг. Описываемые ниже среды находят применение и в этой области спектра, особенно полупроводниковые кристаллы и среды с тепловой нелинейностью. [c.55]

Вьщеление генераторов на фоторефрактивных кристаллах (ФРК-лазеры) в отдельную главу оправдывается двумя обстоятельствами. Во-первых, наличие нелокального отклика и связанное с ним стационарное усиление позволяют практически реализовать целый набор новых генераторов со специфическими способами создания обратной связи, в том числе семейство генераторов, обеспечивающих обращение волнового фронта падающего пучка накачки. Во-вторых, исключительно низкий порог генерации по мощности волн накачки позволяет создавать и исследовать генераторы, работающие в непрерывном режиме при накачке пучками газовых или полупроводниковых лазеров во всем видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра. [c.127]

Как и всякий когерентно-оптический усилитель света, ФРК, накачиваемый внешним лазером, может использоваться для создания оптического генератора. Для этого фоторефрактивный кристалл, очевидно, должен быть помещен в оптический резонатор, обеспечивающий положительную обратную связь по сигнальному пучку. [c.118]

В то же время в большинстве слз аев встречные генерационные волны BHjrrpH кристалла оказьтаются взаимно сопряженными, и рождающаяся волна автоматически является сопряженной по фронту по отношению к пучку накачки. Поэтому основной функцией рассматриваемых в данном разделе конфигураций лазеров на фоторефрактивных кристаллах является обращение волнового фронта падающей волны. Как станет ясно из дальнейшего, при достаточно большой константе связи между пучками коэффициент отражения идеального обращающего зеркала на фоторефрактивном кристалле может быть доведен до 100%. [c.134]

Спектральные свойства ОВФ-зеркал носят двойственный характер. Абсолютная спектральная селективность характеризуется шириной спектрального диапазона, в котором происходит смешение волн. Она определяется дисперсией нелинейного отклика среды и для различных сред изменяется от тысяч обратных сантиметров (фоторефрактивные кристаллы) до долей обратного сантиметра (резонансная нелинейность, например в парах натрия гл. 2). Дифференциальная спектральная селективность вблизи частоты излучения накачки определяет возможность отклонения от, нее частоты генерации и определяет ширину полосы усиления нелинейно- го элемента (п. 1.2.3). Снятие вырождения позволяет перестраивать частоту генерации (гл. 7), например удается создать новый тип свип-лазеров с рекордно малым, отличным от нуля шагом свипирования (гл. 6). [c.37]

В 4.4 описаны лазеры, использующие специфичный фотогальвани-ческий механизм нелинейности активированных фоторефрактивных кристаллов. Особенности поляризационного взаимодействия при такой нелинейности определяют возможности создания лазеров как с традиционными резонаторами, так и с некоторыми новыми резонаторами. [c.127]

Для фоторефрактивных кристаллов, накачиваемых непрерывным излучением газовых лазеров, в качестве усилителя можно использовать голографический усилитель с таким же или другим фоторефрактивным кристаллом. Такой усилитель является невзаимным усиливается лишь одна из двух встречных волн в петле, что приводит к ряду особенностей. Расчет показывает [43], что усиленное отражение обращенной волны может быть голучено при усилении любой из двух встречных волн. Снижение же порога генерации достигается только при усилении слабой генерационной волны внутри петли и не только в резонаторе с определенным уровнем потерь. Экспериментально снижение порога и повышение коэффициента отражения обратной волны бьши продемонстрированы в петлевом генераторе на ниобате бария-натрия с дополнительным усилителем на идентичном кристалле [44]. [c.147]

В то. же время взаимное обращение пучков излучения двух независимых лазеров оказалось возможным также и в генерационных схемах, использующих внешние резонаторы. Фоторефрактивный кристалл, накачиваемый одним пучком в кольцевом резонаторе, обеспечивает однона-150 [c.150]

В данном разделе приведены экспериментальные данные для генераторов с обращающим зеркалом на фоторефрактивном кристалле с нелокальным откликом. Возможно получение генерации и в кристалле с локальным откликом. Впервые усиленное отражение при четырехволновом смешении в фоторефрактивном кристалле было получено на LiTaOs во внешнем электрическом поле [60], т.е. именно при локальном отклике. Однако генератор экспериментально реализован не был. Расчетные характеристики генерации лазера с обращающим зеркалом на основе нелинейной среды с локальным откликом приведены в гл. 5. [c.159]

Поляризационное пассивное обращающее зеркало, удовлетворяющее рассмотренным условиям, впервые было реализовано на вынужденном рассеянии Мандельштама—Бриллюэна [41]. Затем оно было использовано при вырожденном четырехволновом смешении в фоторефрактивных кристаллах [36] (рис. 7.8). Устройство представляет собой интерферометр Майкельсона с общим пассивным обращающим зеркалом (рис. 7.6), в котором расщепитель пучков является поляризационным и разлагает падающий пучок 1 с произвольной линейной либо эллиптической поляризацией на ортогональные компоненты 2 а 3. Расщепитель ориентирован так, чтобы одна из компонент (на рис. 7.8 пучок 2) имела вектор поляризации, лежащий в одной плоскости с с-осью самонакачивающегося ФРК-лазера. Пластинка Х/2 поворачивает вектор поляризации второй компоненты (пу- [c.232]

Наиболее быстрым является электронный механизм установления нелинейной добавки к показателю преломления (10" с). Время переориентации анизотропных молекул имеет порядок 10 с. Электрострикцион-ный механизм изменения показателя преломления связан с генерацией в среде акустических волн и имеет характерное время установлешя порядка 10 с. Возможны и другие механизмы изменения показателя преломления под действием падающего излучения лазера, например изменение температуры среды, изменение концентрации молекул или атомов, изменение распределения зарядов в фоторефрактивных кристаллах, таких как ВаТЮз. Эти механизмы имеют еще большее характерное время установления. [c.189]

Возникновение генерации в замкнутом резонаторе, как и в обычных лазерах, использующих усиление, связанное с вынужденным излучением, приводит к стабилизации однопроходового усиления на уровне, требуемом для компенсации всех потерь. В фоторефрактивных материалах коэффициент усиления Г не зависит ни от интенсивности света в кристалле (в приближении сильной фотопроводимости), ни от отношения интенсивностей взаимодействующих пучков (гл. 2). Однако введенная таким образом величина Г совпадает с коэффициентом экспоненциального усиления только в приближении слабого отгнала, т.е. для лазеров вблизи порога генерации, где еще можно пользоваться приближением заданного поля волн накачки. [c.41]

Отметим, что стационарное значение константы связи для фоторефрактивного генератора превышает пороговое TI > al - In Л (рис. 4.3). В этом проявляется отличие генератора на динамической решетке от обычного лазера, в котором коэффициент усиления (и инверсная населенность) не зависят от надпороговой накачки. В ФРК-лазере выше порога стабилиз1фуется пропускание кристалла для генерационной волны /г(/)//г(0). значение которого является функцией не только Г/, но и [c.132]

Именно так были сделаны оценки для Г — 2а в лазерах на кристаллах ниобата бария-натрия [95] и ниобата бария-стронция, легированного церием [96]. В обоих случаях усиление связано с диффузионным процессом и коэффициент усиления легко рассчитывается в приближении малых по сравнению с периодом решетки длин увлечения фотовозбужденных носителей. Поэтому данные эксперименты были призваны подтвердить возможность применения генерационных методик для оценки Г и оценить, если возможно, реальные длины увеличения в этих материалах. Характерный максимум в зависимости Г от пространственной частоты для ниобата бария-натрия (рис. 7.21) позволил дать верхнюю оценку для длины увлечения /д аг 0,7 мкм и НИЖНЮЮ оценку для концентрации активных фоторефрактивных центров 5 10 см" в исследованных образцах [95]. [c.255]

Впервые фоторефрактивная голографическая запись в полупроводниковых кристаллах GaAs Сг и 1пР Fe осуществлена в [10.294] с помощью непрерывного лазера YAG Nd (Я, = 1.06 мкм). [c.291]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...