Свободная генерация лазеров на неодимовом стекле

Свободная генерация лазеров на неодимовом стекле. Под термином свободная генерация обычно понимают режим работы лазера в отсутствие каких-либо внешних целенаправленных воздействий на динамику его генерации. В этом случае временная структура генерируемого и.злучения типична для всех твердотельных лазеров — она состоит из последовательности, чаще всего хаотической, пичков достаточно короткой длительности. [c.198]

В заключение остановимся на вопросе о влиянии на энергетику МИ-генерации лазеров на неодимовом стекле спектральной неоднородности их линии усиления. Ответ на этот вопрос в принципе содержится в том анализе, который проведен нами вьпне для режима свободной генерации. Индуцированный сброс энергии возбуждения [c.102]

Обратимся к вопросу о предельно возможной энергетической эффективности лазеров на неодимовом стекле и методах ее достижения. В случае свободной или МИ-генерации под энергетической эффективностью лазера естественно понимать его КПД. Для режима усиления энергетическую эффективность будем здесь характеризовать отношением запасенной в активной среде энергии возбуждения к энергии накачки (вопросы, связанные с вкладом в общий КПД лазера эффективности съема энергии возбуждения, рассмотрены в 2.3). [c.103]

Предельные КПД лазеров на неодимовом стекле. Для определения условий, обеспечивающих наибольшие значения КПД лазеров на неодимовом стекле, используется численное моделирование. Начнем с режима свободной генерации. Остановим выбор на системе накачки вида И (см. рис. 2.17), предполагая практически полное отсутствие вредных потерь энергии излучения в ее элементах в стенках лампы, в активной среде 1 10 см ), в диффузном отражателе (/ д5 0,98) и т. д. Относительно лампы вначале будем предполагать, что при всех рассматриваемых уровнях накачки разряд в ней квазистационарный и плазма, соответственно, полностью заполняет внутренний объем лампы. При этом, согласно расчетам, потери энергии на стенку лампы оказываются небольшими (7ст 15 %) (см. 2.1 и рис. 2.26). Рассмотрим два случая 1) на оболочку лампы нанесено селективно отражающее покрытие с идеализированной спектральной характеристикой / =1 для Х<400 нм [c.110]

Режим свободной генерации. Наиболее подробно изучена энергетика лазера с конфигурацией системы накачки II (см. рис. 2.17 и [91, 92]). Все параметры лазера были выбраны максимально близкими к тем, которые использовались в расчете. В качестве активной среды использовалось фосфатное неодимовое стекло с концентрацией ионов N(1 , равной 2-10 см и 3,6-10 см и неактивными потерями наЯ=1.06 мкм 1,об=7-10 — 1,2-10 см 1. Диффузно отражающее покрытие на АЭ обеспечивало отражение порядка 0,98 в спектральном диапазоне 0,4—1,5 мкм. Иммерсионной средой между лампой и АЭ служила тяжелая вода ВаО. Накачка осуществлялась прямоугольным импульсом длительностью примерно 1,1 X Х10 с, потери в электрическом контуре составляли около И %. Резонатор длиной 50 см состоял из двух плоских зеркал с коэффициентами отражения / 1 0,2—0,3 и / 2=1. [c.113]

Влияние спектральной неоднородности активной среды. Неоднородность уширения линии люминесценции неодимовых стекол, как показано в п. 2.3.1, приводит к снижению эффективности усиления импульсов света. Рассмотрим ее влияние на энергетику свободной генерации лазеров на неодимовом стекле. Это рассмотрение можно провести в рамках балансных уравнений, подобных (2.75), (2.76), но учитываюш,их спектральную неоднородность активной среды, а также воз.можпую миграцию энергии возбуждения между оптическими центрами с различаюш,имися частотами. [c.95]

Лазер на неодимовом стекле. Гибридная лазерная система на неодимовом стекле в режиме свободной генерации описана в [38]. В этой работе в качестве ОВФ-зеркала использована схема попутного четырехпучкового взаимодействия с двукратным прохождением сигнального пучка через слой нелинейной среды для исключения ее оптических неоднородностей — как исходных, так и наводимых в процессе накачки и генерации. [c.211]

Различают три режима генерации свободная генерация, генерация моноимпульса при модуляции добротности резонатора и синхронизация аксиальных мод. Наибольшая длительность генерируемых лазерами на неодимовом стекле импульсов ограничивается обычно на уровне десятков миллисекунд процессами тепловыделения. Использование термостойкого стекла позволяет получать генерацию и в непрерывном режиме [1]. При синхронизации аксиальных мод лазеры на неодимовом стекле генерируют импульсы длительностью порядка 1 ПС. Режим модуляции добротности позволяет получать импульсы длительностью 1—100 не. Управление добротностью резонатора также дает возможность генерировать не только одиночные импульсы (моноимпульсы), но и серии импульсов. [c.198]

Генерация импульсов в режиме управления добротностью резонатора. Подавление ничкового характера генерации и получение стационарного режима работы в принципе может быть получено стабилизацией всех параметров лазера [13]. Однако, как следует нз предыдущего рассмотрения, практическое осуществление такой стабилизации представляет собой трудную задачу, особенно для лазеров на неодимовом стекле, работающих в импульсном нестационарном режиме. Поэтому для генерации достаточно длинных лазерных импульсов с длительностью больше длительности первого пнчка свободной генерации (нескольких микросекунд) применяют другой способ, заключающийся во введении отрицательной обратной связи, т. е. уменьшения добротности резонатора при увеличении интенсивности излучения. [c.201]

Динамика развития гигантских импульсов может быть проанали- зирована с помощью системы балансных уравнений (с.м. гл. 2). Рас смотрим сначала мгновенное включение добротности. Процесс генерации гигантского импульса можно разбить на три этапа, подобных этапам развития пичка свободной генерации. На первом происходит накопление инверсной населенности до момента т==Т1, когда включается добротность резонатора. На втором этапе линейного развития генерации инверсная населенность остается постоянной, а плотность энергии излучения резко нарастает. Длительность этого этапа, равного времени задержки 4. когда плотность энергии нарастает по закону ы = оехр[0(/г—1)т], определяется формулой (2.82). При типичных для лазеров на неодимовом стекле параметрах 0 10 и в 10 1 имеем 4 100—150 не. Третий этап развития генерации заключается в высвечивании гигантского импульса. На этоМ этапе можно уже не принимать во внимание спонтанное излучение.-Выражения для мощности, энергии и длительности импульса генерации, полученные из балансных уравнений, приведены в п. 2.4.4. [c.202]

Такая картина развития свободной генерации подтверждается экспериментами, проведенными с лазерами на неодимовом стекле при небольшом превышении порога [78]. Так для силикатного неодимового стекла ширина спектра первого пичка не превышала 6 см 1. сужаясь до одночастотной для десятого пичка. Для фосфатного стекла спектр первого пичка был еще уже (AVrЛ 4 см ) вплоть до 2—7-кратного превышения порога, что объясняется меньшей шириной линии люминесценции этого стекла, а также меньшей шириной однородно-уширенной компоненты. [c.228]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...