Резонаторы с дисперсионными элементами

Резонаторы с дисперсионными элементами [c.183]

Резонаторы с дисперсионными элементами предложены в работах 73 76]. Их совершенствование происходило в русле развития лазеров на красителях — см. обзор [77. [c.188]

Резонаторы с дисперсионными элементами. Весьма эффективный способ сужения спектра лазерной генерации основан на использовании в лазерном резонаторе элементов, коэффициенты пропускания которых характеризуются резко выраженными зависимостями от частоты световых колебаний. Чаще всего в роли таких элементов используются дифракционные решетки и наклонные интерферометры Фабри-Перо. Па рис. 2.2.11, Изображен лазер, резонатор которого содержит такие элементы. Дифракционная решетка в нем одновременно выполняет функции резонаторного зеркала. Наличие в резонаторе наклонного интерферометра позволяет дополнительно сузить спектральный интервал, выделяемый дифракционной решеткой. Достоинством приведенной схемы является возможность простым вращением решетки перестраивать частоту генерации лазера. [c.82]

Если учесть, что схема генератора с полуоткрытым линейным резонатором, рассмотренная в п. 4.2.2, является аналогом пропускающего дисперсионного элемента, становится понятной разница в пороговых значениях константы связи для генератора с петлей-кольцом и полуоткрытого линейного генератора. [c.146]

В качестве оптических элементов, составляющих резонатор, используются зеркала (металлические или интерференционные), полупрозрачные пластины, оптические стопы, линзы, призмы полного внутреннего отражения. В тех резонаторах, где важно провести спектральное разделение излучения, используются дисперсионные элементы — дисперсионные призмы, дифракционные решетки. И, наконец, в состав резонатора входит активная среда с инверсной населенностью. [c.5]

При прохождении излучения через активную среду в твердотельных и полупроводниковых лазерах часть излучения рассеивается на оптических неоднородностях. Эти потери являются распределенными и нарастают с увеличением длины активного элемента. Конструкция лазера может включать в себя дополнительные модуляторы, дефлекторы, дисперсионные элементы, вводимые в резонатор. Введение дополнительных элементов в резонатор, естественно, приводит к увеличению потерь. [c.20]

Для селекции спектра используются различные дисперсионные элементы [77]. Наиболее хороню изученными и достаточно широко применяемыми являются дисперсионные резонаторы, в которых используются призмы или дифракционные решетки с зависящим от частоты углом прело.мления или отражения. В результате для излучения с шириной спектра Av полный угол отклонения равен [c.231]

Рис. 7.40. Различные способы селекции линий излучения с мощью дисперсионных элементов, вводимых внутрь резонатора СОз-лазера (а) или аргонового лазера (б) с помощью решетки или сочетания призмы и эталона. На рис. в резонатор Не—Ые-лазера, снабженный интерферометром с целью уменьшения ширины линии лазерного излучения.

Наиболее распространенная схема резонатора изображена на рис. 5.7 а. Она применяется как для твердотельных лазеров, так и для лазеров на красителях с ламповой накачкой [24]. Резонатор длиной 1 м образован 80%-ным плоским (9) и глухим сферическим (5) зеркалами. В качестве активного элемента (6) используются кристалл с центрами окраски, стекло с неодимом, кювета с красителем, кристалл александрита и др. Накачка осуществляется лампами-вспышками (7) или внешним лазером (1) в коллинеарной схеме накачки через фокусирующую линзу (2). Кювета с исследуемым веществом 8) длиной 50 см помещена внутрь резонатора, призма из стекла ТФ-10, СТФ-2 4) используется в качестве дисперсионного элемента. [c.126]

Селекция продольных нод. Для разрежения (селекции) продольных мод, имеющих одинаковое поперечное распределение поля, но отличающихся частотой, используются резонаторы, содержащие дисперсионные элементы (призмы, дифракц. решётки, интерферометры и ДР-). В частности, в качестве дисперсионного элемента применяют дополнит. О. р., связанные с основным и образующие т. н. эквивалентное зеркало, коэф. отраженна к-рого р зависит от частоты V. Для удаления из спектра одной из продольных мод наиб, пригоден линейный трёхзеркальный О. р. (рис. 6,а), для выде ления в спектре одной продольной моды — резонатор Фокса — Смита (рис. 6,6) и Т-образный (рис. 6,в). В нек-рых случаях удобен О. р. Майкельсона (рис. 6,г). [c.456]

Рис. 4.9. Спектрально селективные резонаторы с дисперсионной призмой а) и дифракционными решетками б - голографическая решетка, в - нарезная в автокол-лимационном режиме) 1 - активный элемент, 2 - плоское зеркало, 3 - дисперсионная призма, 4 - голограф№ еская решетка, 5 - нарезная решетка, 6 - телескоп

Перестройка длины волны в лазерах с Р. д. осуществляется преим. поворотом дисперсионного элемента либо зеркала резонатора. Тонкая настройка длины волны в узком диапазоне достигается изменением дав ления газа внутри резонатора. Дисперсионные элемеа-ты вносят относительно большие потери на длине волны генерации (от неск, процентов до неск. десятков процентов), поэтому Р. д. применяются преи.м. в лазерах с большим коэф. усиления активной среды, наир, в лазерах на красителях и лазерах на центрах окраски. [c.318]

Сам по себе лазерный открытый резонатор является средством разрежения спектра по сравнению, например, со спектром равновеликого объемного резонатора. Однако поскольку полоса усиления активных сред, как правило, довольно велика, в эту полосу обычно попадает большое число мод лазерного резонатора, в частности продольных. Поэтому применяются некоторые средства дополнительного разрежения спектра лазерных резонаторов. Такое дополнительное разрежение спектра получило пазвапие селекции мод. Все методы селекции мод основаны на увеличении потерь одних мод по сравнению с другими, рабочими. Селекция продольных мод, отличаюгцихся частотой, требует применения узкополосных дисперсионных элементов. [c.175]

R, проводимостью подложки G. Через эти параметры определяются такие величины, как коэф. замедления л = L (здесь с — скорость света в свободном пространстве), волновое сопротивление Zg = VL , затухание а = k,%lk(RlZ - - Zg ). Часто при р = 1 в области частот, для к-рой справедливы телеграфные ур-ния, вместо коэф. замедления используют эфф, диэлектрич. проницаемость вдф = я, поскольку в этой области я = = I i, где i — погонная ёмкость П. л. в отсутствие подложки. Дисперсионные характеристики n WIk) высших типов волн в П. л. близки к дисперсионным характеристикам волн в диэлектрич. волноводе. Эти типы волн используются для создания на основе П. л. высокодобротных резонаторов. Поле в П. л, локализовано вблизи проводящей полоски, если коэф. замедления волн в П. л. (рис. 2, кривые О, 1, 2) выше, чем в двуслойном волноводе (рис. 2, кривая 3). В противном случае возможно излучение волны полоской, т. е. трансформация волны в П, л. в волну двуслойного волновода. Излучение возможно также на неоднородностях в П. л. (повороты, разрывы, навесные элементы и т. п.). область значений я, лежащая выше кривой 3, наз. областью дискретного спектра, а ниже — областью непрерывного спектра, поскольку в последнем случае коэф. замедления и длины волн (частоты) могут принимать любые значения. [c.29]

РЕЗОНАТОР ДИСПЕРСИОННЫЙ — оптический резонатор, содержащий элементы с резкой (в масштабах онтура усиления активной среды) зависимостью затухания мощности от длины волны излучения. Р. д. является неотъемлемой частью широкодиалазонных перестраиваемых лазеров с широкой полосой усиления активной среды. В лааерп2, содержащих Р. д., спектр выходного излучения формируется вблизи минимума контура затухания, поэтому оси, характеристикой Р. д. является эфф. полоса пропускания, определяемая кривизной минимума спектрального контура затухания [c.318]

В яоследнее время актуальной проблемой стала синхронизация нескольких лазеров (особенно полупроводниковых). Здесь также возможно успешное использование процессов четырехволнового смешения (рис. 6.6). На рис. 6.6а приведен вариант, когда для исключения нежелательной конкуренции между вторичными лазерами каждый из них имеет свой нелинейный элемент [20]. Если же с помощью дисперсионного резонатора сузить спектр излучения задающего лазера и уравнять оптические длины всех лазеров для снятия ограничений на длину когерентности излучения, то возможно использование только одного общего пассивного обращаю- [c.203]

Для получения наиболее коротких импульсов необходимо обеспечить возможно большую ширину полосы дополнительных оптических элементов в резонаторе, так чтобы полоса частот ограничивалась результирующей линией усиления. При более грубой оценке ширину полосы частотно-селективного фильтра можно заменить шириной эффективной линии усиления. Однако в деталях действие линейного оптического фильтра отличается от эффекта ограничения полосы самой линией усиления, так как ширина последней определяется насыщающимися, т. е. нелинейными, оптическими элементами. Это обстоятельство исследовалось Рудольфом и Вильгельми [6.36], которые не пренебрегали членом dp 2ldt в уравнении для элемента матрицы плотности pi2 [см., например, уравнение (1.60)], а путем последовательных аппроксимаций учли зависящие от этого члена два последующих поправочных члена. В результате они получили уравнения, аналогичные (6.39), с дополнительными членами, учитывающими ограничение полосы частот линией усиления. Для случая компенсации в резонаторе чирпа в импульсе подобранным линейным оптическим элементом были найдены решения, соответствующие условию ф/ г12 = й ф/ г1 = 0 в максимуме импульса. Для критического значения дисперсионного параметра г линейного оптического элемента, при котором чирп компенсируется, может быть получено следующее соотношение [c.214]

Как мы уже отмечали, для того чтобы устранить эффект затягивания частоты и обеспечить тем самым линейный закон перестройки iзaви имo ть частоты генерации от частоты настройки резонатора), необходимо, чтобы селектирующий элемент имел один, достаточно узкий (бУр< АУл) максимум пропускания. Этому требованию удовлетворяет, например, дисперсионная призма. Перестроечная кривая лазера на неодимовом стекле с такой призмой приведена на рис. 5.17 [77]. Диапазон перестройки составляет примерно 50 нм, причем затягивание частоты невелико. [c.235]

Селективный резонатор — это резонатор, внутри кото-poro наряду с активной средой находится спектрально-селективный элемент. В качестве таких элементов используют спектральные светофильтры, интерферометры Фабри—Перо, дисперсионные призмы, дифракционные решетки. [c.39]

На рис. 1.22, а изображен лазер на красителе с плавной перестройкой длины волны генерации при помощи дисперсионной призмы. Здесь 1 — кювета с красителем, 2 — накачивающее излучение (от вспомогательного лазера), 3 — выходное излучение, 4 — выходное зеркало резонатора, 5 — призма, 6 — поворачивающееся относительно призмы отражающее зеркало. Кювета ориентирована таким образом, чтобы перпендикуляр к ее стенке образовывал с направлением излучения красителя угол Брюстера ф. В этом случае генерируемое излучение является линейно-поляризованным (вектор Е колеблется в плоскости рисунка) и практически отсутствуют потери на отражение излучения от стенок кюветы. Роль селективного элемента играет в данном случае призма. В зависимости от ориентации плоскости зеркала 6 относительно призмы реализуется генерация определенной длины волны. Поворачивая плоскость зеркала 6, можно плавно изменять длину волР ы генерации (в пределах ширины линии люминесценции данного красителя). [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...