Основные свойства и типы лазеров

Основные свойства и типы лазеров. [c.34]

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ТИПЫ ЛАЗЕРОВ [c.36]

Порядок изложения материала в данной книге соответствует рассмотрению лазера (на что мы указывали выше в этой главе) как устройства, состоящего из следующих трех основных элементов 1) активной среды, 2) системы накачки и 3) подходящего резонатора. Поэтому следующие три главы посвящены соответственно взаимодействию излучения с веществом, процессам накачки и теории пассивных оптических резонаторов. Общие представления, данные в этих главах, используются затем в гл. 5 при рассмотрении теории непрерывного и переходного режимов работы лазеров. Теория развивается в рамках приближения низшего порядка, т. е. на основе скоростных уравнений. Такое рассмотрение действительно позволяет описать большинство характеристик лазера. Очевидно, лазеры, в которых применяются разные активные среды, существенно различаются по своим характеристикам. Поэтому естественно, что следующая глава (гл. 6) посвящена обсуждению характерных свойств отдельных типов лазеров. К этому моменту читатель уже будет достаточно подготовлен к тому, чтобы понять принцип действия лазера и перейти к изучению характерных свойств выходного лазерного пучка (когерентности, монохроматичности, направленности, яркости, шумовых характеристик). Эти свойства мы [c.23]

В следующих главах будет проведено детальное рассмотрение методов генерации ультракоротких световых импульсов. Но предварительно в данной главе мы дадим в качестве необходимой основы описание общего принципа действия лазера, оптической накачки лазеров, свойств лазерных резонаторов, важных активных материалов и типов лазеров. В конце главы кратко рассматриваются принцип синхронизации мод (взаимодействие мод, захват мод) и основные методы ее реализации. [c.49]

Твердые диэлектрики для оптических квантовых генераторов (лазеров) являются активной средой, представляющей собой кристаллическую или стеклообразную матрицу, в которой равномерно распределены активные ионы (активаторы). Все процессы поглощения и излучения света связаны с переходами электронов между уровнями активного иона, при этом матрица играет пассивную роль. Спектр излучения лазера в основном зависит от типа активного иона. Как вещество кристаллической или стеклообразной основы, так и активаторы должны удовлетворять целому ряду специфических требований. Свойства некоторых лазерных материалов приведены в в табл. 6.7, [c.247]

Авторы ставили своей целью рассмотрение физики процессов и основных свойств излучения лазеров на неодимовом стекле, методов управления характеристиками излучения этих лазеров. Наряду с рассмотрением современного состояния физики и техники лазеров на неодимовом стекле, основное внимание уделено проблемам реализации их предельных возможностей и прежде всего вопросам, представляющим общий для многих типов лазеров интерес. В то же время мы стремились дать по возможности максимум фактических справочных данных о лазерах на неодимовом стекле. [c.6]

В этом параграфе мы коротко рассмотрим вопросы использования резонаторов различного типа в лазерах малой или средней мощности, а также в задающих генераторах мощных лазерных систем на неодимовом стекле. Свойства резонаторов мы будем затрагивать лишь постольку, поскольку это необходимо для понимания логики выбора типа резонатора для решения той или иной задачи, не очень заботясь о цельности изложения и совершенно не касаясь вопросов теории. Основанием для такой вольности служит не только наличие хороших книг и обзоров по резонаторам (см. например, [1—41), но и следующие сугубо прагматические соображения. В мощных многокаскадных лазерах основные физические и технические проблемы заключены в усилительных каскадах и цена , которую мы платим за обеспечение необходимых параметров излучения в задающем генераторе, не очень существенна. В случае лазеров с относительно небольшой энергетикой роль резонаторного каскада велика, и здесь тщательный анализ и расчет с точки зрения оптимизации системы имеет смысл. Однако, исключая некоторые ответственные прикладные задачи, ввиду сложности расчета (как правило, численного), с одной стороны, и относительной простоты самого лазера — с другой, сегодня чаще всего ограничиваются экспериментальной отработкой подобных систем. [c.137]

В настоящем параграфе мы изложим основные соображения, касающиеся выбора типа и параметров двухзеркального резонатора, а также коснемся свойств соответствующих лазеров. Большая часть материалов будет относиться к тому распространенному случаю, когда активный элемент (или кювета со средой) имеет цилиндрическую форму с примерно одинаковыми размерами сечения по обоим направлениям. Приведен также необходимый минимум сведений о схемах, которые, несмотря на наличие нескольких проходов светового пучка по активной среде, также вполне могут быть отнесены к простейшим. [c.203]

Перспективные лазеры. Начиная с момента создания твердотельных лазеров и по настоящее время происходит непрерывное наращивание мощности их излучения. Однако, если в первые годы темпы роста были для всех основных типов твердотельных лазеров примерно одинаковы, то в последнее время произошло заметное снижение темпов роста мощности излучения лазеров на рубине и гранате по сравнению с лазерами на стекле с неодимом. Это объясняется тем фактом, что возможности улучшения генерационных свойств рубина практически исчерпаны, а для лазеров на гранате все еще существуют значительные технологические трудности вы- [c.177]

В соответствии со сказанным книга содержит четыре главы. В главе I сгруппированы вопросы, относящиеся к проблеме генерации мощного лазерного излучения. В главе П рассматриваются общие вопросы поведения различных типов вещества в поле мощного лазерного излучения, включая лазерный нагрев однородной и неоднородной плазмы, механическое действие лазерного излучения на свободные заряды и твердые тела, резонансные и нерезонансные воздействия лазерного излучения на конденсированные среды, тепловое воздействие лазерного излучения. В шаве III затрагиваются основные проблемы нелинейной оптики под углом зрения описания поведения и взаимодействия световых волн в нелинейных средах и самовоздействия лазерных пучков и импульсов. В главе IV содержится сжатое изложение основных принципов диагностики вещества методами нелинейной лазерной спектроскопии. В дополнении приведено соотношение между классическим и квантовым описаниями резонансных процессов в лазере, дана методика определения свойств пространственной симметрии тензоров нелинейных оптических восприимчивостей. [c.7]

Квантовая электроника использует новейшие достижения физики в исследовании квантовых процессов, происходящих внутри атомов и молекул вещества, при которых излучается электромагнитная энергия сверхвысокочастотных колебаний, с длиной волны около одного микрона, т. е. в области инфракрасных колебаний. Создаваемые при этом параллельные световые лучи огромной яркости позволяют сконцентрировать колоссальную энергию в малом объеме. Генераторы и усилители этого типа (лазеры и мазеры) могут быть отличным средством для космической связи и для оптических локаторов. Эти генераторы дают возможность использовать энергию высокой плотности и осуществлять новые впды химических реакций, сварки и плавления тугоплавких веществ и другие высокотемпературные процессы. Разработка новых материалов, обладающих квантово-оптическими свойствами, — одно из основных условий успеха в этой области. [c.4]

Общие замечания. У лазеров на динамических решетках свойства резонаторов, и прежде всего шектр и свойства мод, столь же необычны, как и процесс усиления. Определяется это рядом эффектов, сопровождающих шешение волн перекачкой фаэы, сопряжением волнового фронта, изменением частоты и поляризации излучения. Проанализируем с этой точки зрения основные типы голографических активньгх нелинейных элементов (п. 1.2.1) с учетом основных свойств четырехволнового смешения. [c.36]

В настоящее время лазеры работают в широком интервале длин волн, приблизительно от 2000 А до 0,4 мм, но большинство из них характеризуется чрезвычайно малой шириной линии излучения. И хотя открыты уже сотни переходов, в большей части спектрального диапазона лазеры еще не созданы. Чтобы измерять параметры пучка света в таком огромном интервале длин волн, необходимы чрезвычайно разнообразные экспериментальные методы. Очевидно, что в некоторых областях спектра экспериментальные возможности ограничиваются типами доступных приемников. Наиболее изученная часть спектра— это область от 0,25 примерно до 1 мк. В данной области имеется большое число разнообразных приемников. Это фотографические пленки, приемники с внешним и внутренним фотоэффектом и самые разнообразные актинометрические материалы. Были достигнуты большие успехи и создано много приемников в диапазоне длин волн от 0,7 до 1000 ж/с, обычно называемом инфракрасным. Основные свойства некоторых из наиболее широко применяющихся инфракрасных приемников рассматриваются в гл. 4. [c.34]

С целью выделения пригодных типов резонаторов для одномодовых импульсных лазеров вернемся к рис. 4.8. Имнульсно-нериодиче-ский характер накачки, определяюш,ий достаточно высокий уровень термоонтических искажений АЭ, в сочетании со сравнительно большим размером основной моды в АЭ и, следовательно, с высокой чувствительностью моды к оптическим пеодпородиостям в АЭ приводит к необходимости использовать схемы резонаторов, обладающих динамической стабильностью своих характеристик при малых изменениях ТЛ АЭ. В противном случае, как видно из рис. 4.8, мы будем иметь либо схему резонатора чрезвычайно чувствительную к различного рода флуктуациям оптических свойств внутрирезонаторных элементов, либо потери основной моды будут очень большие. Оба эти варианта, как правило, малопригодны. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...