Моноимпульсная генерация

Для увеличения мощности и сокращения длительности генерации твердотельных лазеров широко используется метод модулированной добротности. В этом случае в резонатор лазера помещают просветляющийся затвор. Накачка активного элемента протекает в течение времени, сравнимого со временем релаксации возбуждения верхнего лазерного уровня (10 . .. 10 с). В конце периода возбуждения затвор просветляется и осуществляется моноимпульсный режим генерации. При этом большая часть энергии возбуждения высвечивается в течение времени порядка времени вынужденного излучения. [c.173]

Таким образом, большая часть подводимой к лампе накачки энергии превращается в элементах излучателя в тепло доля энергии накачки, идущей на создание лазерного излучения, составляет лишь 2—5 % в режиме свободной генерации и около 1 % в моноимпульсном режиме. [c.12]

Отметим еще одну причину, вызывающую необходимость выбора определенного рабочего диапазона температуры активного элемента лазера. Это так называемое двоение импульса генерации в моноимпульсных лазерах с медленно изменяющимся во времени значением потерь в лазерном затворе и в лазерах с пассивным лазерным затвором из-за влияния колебаний температуры на начальный коэффициент усиления активной среды. [c.159]

При исследовании влияния на тепловыделение в активном элементе излучения генерации моноимпульсных лазеров для подсветки интерферометров необходимо использовать лазеры с модуляцией добротности наиболее удобными для этих целей являются лазеры на рубине. [c.180]

Таким образом, формулы (4.157)—(4.161) могут быть использованы при оценке характеристик импульсов в лазере с фото-тропным затвором. Лучше всего приведенные формулы пригодны для расчета моноимпульсной генерации (режим гигантских импульсов ). В случае, если начальное поглощение в фототропном затворе меньше значения, необходимого для получения моно-импульсного режима, его введение в резонатор может быть использовано для получения регулярной последовательности коротких импульсов, длительность, энергия и частота следования которых в основном зависят от начального пропускания фототропного затвора, но могут зависеть также и от свойств и объема активной среды, системы накачки, ее плотности и распределения в объеме активной среды. При расчетах таких режимов можно использовать уравнения (4.144)—(4.146), однако для данного режима необходимо учитывать члены, описывающие изменение населенностей уровней активной и фототропной сред при действии накачки и спонтанных переходов (введя в них радиальное распределение населенностей). При этом модовый состав генерируемого [c.225]

Режим моноимпульсной генерации. Завершающим этапом объединения лазеров на четырехволновом смещении с лазером накачки в единый оптический генератор с новыми свойствами стало создание гибридных лазеров, работающих в квазинепрерывном импульсно-периодическом режиме с импульсами наносекундной [14] и пикосекундной [15] длительности. Так, в работе [14] источником накачки служил лазер на растворе родамина-6С, который в свою очередь накачивался периодическими (/ = 1 кГц) импульсами второй гармоники излучения ИАГ-лазера (X = 532 нм) и генерировал импульсы с = 100 не и " 300 Вт. Обра-щаюшее зеркало записывалось в кристалле ВаТЮэ по схеме с двумя областями взаимодействия. [c.198]

Моноимпульсная генерация. Процесс получения моноим-пульсной (МИ) генерации, как и ранее рассмотренные режимы, можно разбить на две осрювные стадии стадию накопления возбужденных центров на верхнем лазерном уровне и стадию лавинообразного сброса накопленной энергии в виде гигантского импульса света. Стадия накопления рассмотрена нами выше, отметим лишь необходимость учета суперлюминесценции, поскольку из-за низкой добротности резонатора при МИ-генерации на стадии накопления создается достаточно высокий уровень инверсии и, соответственно, усиления. [c.99]

Наконец, для того чтобы распределение поля излучения лазера вообще могло > описываться собственными решениями интегрального уравнения, не содержащего зависимостей от времени, необходимо, чтобы условия генера- ции достаточно долго оставались неизменными. Это требование опять-таки выполняется далеко не всегда. Так, еще в 60-х годах стало известно, что при моноимпульсном режиме работы лазера пространственное распределение коэффициента усиления и поля излучения меняется чрезвычайно быстро ( за время 1СГ -г 1СГ с). В подобной ситуации рассматривать пространственную структуру излучения вне связи с кинетикой генерации бессмысленно. Наиболее фундаментальные работы об этой связи для случая плоского резонатора принадлежат Сучкову и Летохову [130, 117]. [c.134]

Управление с помощью внешнего сигнал. К числу важнейших методов получения нужных спектрально-временных характеристик генерации относится введение в резонатор затравочного излучения от внешнего источника. Этот метод нередко используется в случае моноимпульсных лазеров с плоскими резонаторами для синхронизации или управления спектром импульса, к началу развития которого и впрыскивается затравка. Поскольку дифракционное распльюание пучков в плоских резонаторах происходит сравнительно медленно, для убыстрения процесса установления затравку обычно вводят сразу по всему сечению. [c.232]

Система уравнений (4.144)—(4.146) представляет интерес при ее использовании во многих практических случаях, когда внутрь резонатора вводится фототропная среда, которая может использоваться либо для получения моноимпульсного режима (режим гигантских импульсов), либо для получения регулируемой упорядоченной последовательности импульсов наносекундной длительности. Остановимся несколько подробнее на особенностях режима генерации с фототропным затвором. Если в уравнениях [c.224]

Работа лазера без генерации (например, на стадии накопления инверсии в моноимпульсном генераторе) сопровождается более высоким относительным тепловыделением по сравнению с излучающим лазером (формулы 3 и 4 табл. 14), так как во время генерации из-за большой вероятности вынужденных переходов практически вся запасенная на верхнем рабочем уровне энергия преобразуется в излучение, а без генерации, наряду с излучательными переходами, происходят безызлучательные переходы на нижележащие уровни (квантовый выход люминесцен- [c.127]

Лазер на сероуглероде. Стационарная генерация на сероуглероде S2 — среде с локальным откликом — была получена с использованием моноимпульсного излучения лазера на руШне в качестве источника накачки [10]. Использовалась коллинеарная схема взаимодействия решетки отражательного типа записывались пучками с ортогональной поляризацией (из-за наличия ненулевой недиагональной компоненты тензора Нелинейной поляризации Ххуух в S2) [c.178]

Лазер на геллуриде кадмия [5, И]. Генерация получена при накачке моноимпульсным излучением лазера на ИАГ Nd , работавшего на низшей поперечной моде плоского резонатора в одномодовом по продольному индексу режиме. Плотность мощности излучения накачки достигала 20—30 МВт/см дальнейшее ее увеличение связано с риском поверхностного разрушения материала. Длительность импульса накачки составляла 15 не, что намного превышало как время релаксации нелинейности в dTe (0,5 не), так и время двойного прохода резонатора (длина которого составляла 2,5 см). Таким образом, режим генерации бьш близок к квазистационарному. [c.179]

За время, прошедшее с момента написания книги (1988 г.), выиолиен ряд работ, в которых осуществлена генерация для сред с локальным откликом в нетрадиционных схемах, ранее считавшихся присущими толысо ФРК с нелокальной нелинейностью. Так, двустороннее почти обращающее зеркало реализовано на ниобате лития, легированном железом, т.е. на кристалле с преимущественно локальным типом отклика [26]. Самообращение волнового фронта одночастотного непрерывного лазера на красителе получено при накачке единственной волной кюветы с парами натрия, помешенной в линейный резонатор [27]. В петлевом резонаторе осуществлена генерация для жидкого кристалла при накачке моноимпульсным излучением рубинового лазера [28].Выполненный в работе [29] расчет показал, что генерация в средах с локальным откликом в незамкнутых резонаторах возможна при условии, что генерационная волна отстроена от волны накачки как по частоте, так и по направлению (не является строго встречной) для компенсащш волновой расстройки. [c.189]

Длина волны генерации составляет 1,056 1,0525 мкм. Лазеры могут работать как в режиме свободной генерации, так и в моноимпульсном режиме, причем для них характерен режим самомодуляции добротности, проявляющийся при мллых значениях добротности резонатора. [c.46]

Импульсы меньшей длительности генерируются в режиме самосинхронизации аксиальных мод пассивным просветляющим фильтром. На временном языке причина самосинхронизации мод заключается в выделении наиболее интенсивных флуктуационпых выбросов поля, развивающихся в резонаторе в режиме свободной генерации на линейном этапе ее развития [20, 211. В результате эти наиболее короткие и мощные импульсы раньше разовьются и первы.ми выйдут на этап нелинейного развития генерации. Необходимым условием этого является низкая инерционность просветляющегося затвора — он должен пропускать только просветляющие его короткие импульсы, закрываясь перед другими, менее интенсивными выбросами. В идеале время релаксации просветляющегося фильтра должно быть примерно равмо длительности генерируемого импульса, что существенно отличается от требований, предъявляемых к фильтрам для моноимпульсного режима. [c.206]

Характеристики применяемых в лазерах на неодимовом стекле просветляющихся сред приведены в табл. 5.1. Практически все они имеют большие значения (Тц, а значит относительно небольшие интенсивности просветления. Поэтому при использовании просветляющихся сред наибольшее влияние испытывают малоинтенсивные части импульса, например сравнительно длинный предымпульс, образующийся на линейной стадии развития генерации в моноимпульсном режиме. Среды с большим временем релаксации р оказывают влияние только на передний фронт моноимпульса, характерная длительность которого, как мы видели, составляет несколько десятков наносекунд. [c.211]

В случае когда к зависит от интенсивности лазерного излучения (при нелинейном резонансном взаимодействии ЛИ с КВ-переходами) величина и/Е также пропорциональна поглощательной способности единичного объема исследуемого газа Епогл/Ео> однако Епотл сложным образом связана с энергией в импульсе, сечением резонансного поглощения, частотой излучения и соотношением между длительностью импульса и временами неупругой релаксации, характеризующими безызлучательный канал, ответственный за формирование ОА-сигнала [26]. Характер резонансного взаимодействия квазимонохроматического ЛИ с КВ-переходами в молекулах определяется соотношением между т, временем релаксации поляризации Т2, вращательной (тя) и колебательной (ту) релаксации [12]. С практической точки зрения большой интерес представляет взаимодействие излучения моноимпульсных лазеров на рубине, стекле с неодимом, углекислом газе и колебательно-вращательными переходами в молекулах атмосферных газов, таких как Н2О, СО2, О3 и т.д. Значения длительности мо-ноимпульсной генерации перечисленных выше лазеров расположены в диапазоне от 10 до 10 с [19]. [c.135]

Если выполнены определенные условия, которые будут рассмотрены в следующем параграфе, то процесс генерации будет иметь моноимпульсный характер — высвечивается гигантский импульс. При стационарной накачке в этом случае реализуется режим периодической генерации гигантских импульсов. Если же условия генерации гигантского импульса не выполнены, то возможно возникновение режтна затухающих пульсаций кглуч тл с выходом на стационарную генерацию. [c.365]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...