Схема лазера

Рис. 40.9. Схема лазера с модулированной добротностью.

В предыдущих параграфах, посвященных описанию принципа действия и конкретных схем лазеров, основное внимание концентрировалось на энергетической стороне дела, а именно, на методах образования достаточно большой инверсной заселенности и на усилении поля в активной среде. Существенную роль при этом играл резонатор, зеркала которого отражали падающий на них свет в активную среду и тем самым способствовали достижению порога генерации. Однако, помимо указанной функции, резонатор выполняет и другую — формирует пространственно когерентное и монохроматическое излучение. [c.794]

На рис. 40.22 приведена одна кз оптических схем лазера на красителе, функционирующего в непрерывном режиме. Пучок воз- [c.817]

Рис. 35.20. Принципиальная схема лазера на красителях

Исходным лазерным материалом являются кристаллы фторидов и хлоридов щелочных металлов, а также фториды кальция и стронция. Используются также кристаллы с примесью. Воздействие на кристаллы ионизирующих излучений (v-квантов, электронов высоких энергий, рентгеновского и коротковолнового ультрафиолетового излучений) или прокалка кристаллов в парах щелочного металла приводит к возникновению точечных дефектов кристаллической решетки, локализующих на себе электроны или дырки. Стимулированное излучение возникает на электронно-колебательных переходах в таких образованиях. Схема генерации центров окраски аналогична схемам лазеров на красителе. [c.957]

Наиболее широкое практические применение получили квантовые генераторы оптического диапазона, охватывающие участок спектра от ультрафиолетовой до субмиллиметровой области (X Л 0,1 — 800 мкм). На рис. 12.17 показана структурная схема лазера. Он состоит из рабочего вещества, помещенного в оптический резонатор, источника накачки и часто специального охлаждающего устройства, отводящего тепло от рабочего тела. [c.337]

Рис. 12.17. Структурная схема лазера

Рис. 25. Схема лазера на аргоне

Повышение температуры рабочего газа приводит к резкому снижению выходной мощности ОКГ благодаря заселению нижнего энергетического уровня. Как правило, лазер работает при охлаждении проточной водой. Передача тепла к охлаждаемой стенке трубки из внутренней области газа происходит за счет диффузии газа, поэтому увеличение диаметра трубки свыше 80—100 мм не приводит к увеличению мощности ОКГ с 1 м длины. Поскольку вместе с увеличением диаметра (увеличением объема рабочего газа) начинает убывать съем энергии излучения с единицы объема, механизм охлаждения благодаря диффузии оказывается уже недостаточным. Мощность лазера, работающего в непрерывном режиме, ограничивается примерно 50 Вт с 1 м длины. Схема лазера на основе СОз приведена на рис. 29. [c.46]

Рис. 29. Схема лазера на основе Oj

Схема лазера на азоте приведена на рис. 32. Поскольку генерация осуществляется на длине волны 0,337 мкм, относящейся к ультрафиолетовой части спектра, все оптические элементы в ОКГ выполняются из кварца. Особого внимания заслуживает система возбуждения с поперечным разрядом и бегущим волновым фронтом. В лазерах [c.51]

Квантовые интерферометры на основе лазера с трехзеркальным резонатором. На рис, 137 приведена схема лазера с трехзеркальным резонатором. Зеркала I н 3 вместе с активной средой 2 образуют лазер. Изменение длины оптического пути либо за счет перемещения зеркала 4, либо за счет изменения характеристик среды между зеркалами 3 и 4 приведет к модуляции интенсивности лазерного излучения. [c.233]

Рис. 10. Схема лазера с оптическим затвором.

Рио. 2. Схема лазера с модулированной добротностью 1 — [c.321]

Рис. 3. Схема лазера с самосинхронизацией мод (обозначения те же, что и на рис. 2). Насыщающийся фильтр 6 расположен около глухого зеркала 4.

Необходимая для генерации обратная связь осуществляется в лазере за счет помещения рабочей среды в объемный резонатор, в котором возможно возбуждение согласованной со свойствами среды стоячей электромагнитной волны. Схема лазера, состоящего из двух необходимых компонент — активной среды и резонатора, представлена на рис. 1.9. Обладающая инверсной заселенностью рабочая среда 1 обеспечивает возможность усиления колебаний за счет процессов вынужденного излучения. Резонатор, состоящий условно из одного плоского непрозрачного зеркала 2 и параллельного ему, частично пропускающего резонансное излучение плоского зеркала 3 с прозрачностью , обеспечивает раскачку колебаний с частотами в пределах ширины линии уси- [c.38]

Схема лазера с несамостоятельным разрядом, поддерживаемым электронным пучком, представлена на рис. 3.6. Пучок эмиттированных катодом ускорителя электронов J вводится в заполненный активной средой лазера объем 2 через тонкую, герметичную для газа фольгу 3 в одном из электродов разрядного промежутка и, пронизывая его, обеспечивает однородную ионизацию рабочей смеси. Созданные этим пучком вторичные, медленные электроны [c.98]

Рис. 1.4. Трехуровневая (а) и четырехуровневая (б) схемы лазера.

Процесс, под действием которого атомы переводятся с уров-Чя 1 на уровень 3 (в трехуровневой схеме лазера) или с уровня б на уровень 3 (в четырехуровневой схеме), называется накачкой. Имеется несколько способов, с помощью которых можно реализовать этот процесс на практике, например при помощи некоторых видов ламп, дающих достаточно интенсивную [c.17]

Рис. 6.53 иллюстрирует одну из работающих схем лазера на центрах окраски. Лазер на центрах окраски возбуждается другим лазером (обычно Кг -лазером, генерирующим на крас- [c.426]

Рис. 4.3. Схема лазера с прямоугольным активным стержнем и двумерным неустойчивым резонатором а — симметричный, б - несимметричный вывод излучения (заштрихованные прямоугольники справа изображают сечения выходного пучка)

Типовая схема лазера на красителе, синхронно накачиваемого излучением второй гармоники YAG лазе- [c.249]

Рис. 6.8. Схема лазера на красителе, синхронно-накачиваемого второй гармоникой YAG Nd + лазера с активной синхронизацией мод, без разгрузки резонатора (с) и с разгрузкой (б) 1 — струя накачиваемого красителя, 2 — фильтр Лио, 3 — акустооптический дефлектор, служащий для периодического вывода импульса из резонатора

Рис. 3.7. Схема / // -лазера, стабилизируемого микропроцессором

С учетом такого приближения для описания кинетики населенностей этих эффективных лазерных уровней можно использовать пять уравнений, рассмотренных в работах [22, 31]. Причем в нашем случае активной среды АИГ-Nd эти уравнения могут быть заметно упрощены, учитывая аналогичность схемы уровней ионов неодима и идеальной четырехуровневой схемы лазера. Основными упрощающими приближениями, вытекающими из соотношения вероятностей излучательных переходов между уровнями (см. 1.2), являются следующие [c.29]

Смысл уравнения прост все ионы неодима, поглощающие излучение накачки, попадают через уровни накачки на метастабильный уровень, пополняя его, и затем покидают за счет спонтанной люминесценции. Таким образом, уравнение (1.15), хотя и является приближенным, но достаточно точно соответствует реальным параметрам четырехуровневой схемы лазера на АИГ-Nd (см 1.2). Решив уравнение (1.15) [31], получим для населенности уровня 3 и инверсной населенности выражения [c.33]

Р И1с. 4.15. Оптические схемы лазеров ЛТН-401 (а), ЛТН-402 (б) [c.106]

Импульсный режим работы твердотельных лазеров задается системой накачки активной среды. Форму импульса и модовую структуру выходного излучения определяет оптическая схема лазера. [c.45]

Оптическая схема лазера на красителе включает резонатор с активным элементом в виде кюветы с раствором красителя или [c.49]

Рис. 32. Электрическая схема лазера на азоте С — емкость Р — разрядник L — передающая линия К — катоды А — анод / з, — зарядное и шунтирующее сопротип-лепия

Рис. 136. Схема квантового интерфе- Рис. 137. Схема лазера с трех-рометра для измерения перемещений зеркальным резонатором

Схема лазера с ядерной на-качкой 1 — импульсный реактор 2 — замедлитель нейтронов 3 — т11убка с рабочим газам 4 —зеркала. [c.552]

Рис. 4.5. Схемы лазеров с угловыми селекторами 1 - активный элемент, 2 - плоское зеркало, S — сферическое зеркало, 4 - диафрагма с отверстием, 5 - линза, 6 - эталон Фабри-Перо, 7 - плоскопараллелыхая пластина

Рис. В.З. Временная эволюция импульсов в многомодовом лазере с нелинейным поглотителем (экспандером спектра) а — схема лазера б — эквивалентная блок-схема в — зависимость пропускания красителя от интенсивности г — динамика формирования импульса при последовательных проходах через насыщающийся поглотитель д — обогащение спектра генерации. Видно, как в результате последовательных проходов совместное действие усилителя и нелинейного поглотителя приводит к сжатию импульса — на спектральном языке этому соответствует вовлечение в генерацию многих сфазированных мод

Твердотельные лазеры с активной синхронизацией мод и модуляцией добротности. Преимуш,ества импульсных (высокая энергия) и квазинепрерывных (высокая частота повторения, стабильность) систем удачно сочетаются в непрерывно накачиваемых твердотельных лазерах, работаюш,их в режиме активной синхронизации мод и модуляции добротности. Одна из возможных схем лазера с двойной модуляцией представлена на рис. 6.4 [7]. Синхронизация мод осуществля- [c.244]

Таким образом, с учетом реальных расстояний и времени жизни энергетических уровней ионов неодима в АИГ-матрице образуется близкая к идеальной четырехуровневая схема лазера (см. рис. В.1, 1.7, 1.8). В качестве уровней накачки 4 служат все вышележащие уровни, начиная с Метастабильным верхнилс уровнем рабочего перехода 3 может быть уровень -Fa/2, расщепленный на два подуровня / i(B) — 11 423 см и i 2(A) — 11507 см В качестве нижнего уровня 2 рабочего перехода может служить любой из уровней мультиплетов " /ц/2, 1 ыч- И наконеи, основной уровень — это совокупность подуровней нижнего мультиплета /9/2. Следовательно, лазерная генерация по четырехуровневой схеме, в принципе, может идти по целой гамме каналов, образованных разными штарковскими подуровнями мультиплетов. Однако практическое значение имеет лишь малое число таких каналов (реально три), так как остальные имеют низкую эффективность генерации. [c.21]

Физическая модель для расчетов населенности основных лазерных уровней среды строится на основании четырехуровневой модели среды. В случае рассматриваемых ионов неодима в матрице АИГ роль уровня 1 играют штарковские подуровни основного мультиплета " /9/2, роль уровня 2 может играть любой из штар-ковских подуровней мультиплетов " /ц/2, " /13/2, " /15/2, роль мета-стабильного уровня 3 — два подуровня мультиплета " Рз/2 и, наконец, роль уровня (накачки) 4 играют все вышележащие уровни, включая и " / 3/2. Очевидно, что если составить систему уравнений, описывающих кинетику населенностей всех перечисленных уровней, то система будет весьма громоздкой. В нашем случае эту совокупность уровней можно свести к четырем эффективным уровням четырехуровневой схемы лазера. [c.29]

Очевидно, чем ближе нижний уровень генерации 2 к основному 1, тем меньше стоксовы потери. Однако при этом схема лазера становится ближе к трехуровневой, что снижает КПД лазера. Поэтому существует некоторое оптимальное положение уровня 2, где КПД лазера максимален. Вторым принципиальным фактором, ограничивающим КПД лазера, является наличие безызлучатель-ных переходов между уровнями генерации. Однако применительно к лазерам на АИГ-Nd для безызлучательных переходов прене- [c.64]

Зеркала и просветляющие покрытия для лазеров на АИГ-Nd. Многообразие оптических схем лазеров на АИГ-Nd предусматривает применение различных оптических элементов, на которые в зависимости от их функционального назначения наносятся отраг жающие или просветляющие пленочные покрытия для различных длин волн (для создания таких применяются тонкие диэлектричег ские пленки). Достижения в области вакуумной техники и тонког пленочной технологии позволяют наносить на различные материалы однородные пленки заданной толщины. [c.113]

В тех случаях, когда голографируется объект с глубиной, превышающей длину когерентности лазера, при простейшей схеме лазера может быть получен одночастотный режим работы одним из наиболее простых и технически реализуемых способов — введением [c.38]

Рис. 25. Схема лазера на красителе непрерывного действия фирмы Spe tra Physi s модель 580 А / пучок лазера накачки 2 — входное зеркало S — глухое зеркало 4 — кювета с красителем S — коллимирующее зеркало 5 поглощающее покрытие 7 — пучок лазера на красителе 8 точный эталон с пьезо-элемеитами 9 — настроечный клин 10 — грубый эталон И — выходное зеркало 12 — выходное излучение а — угол Брюстера

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...