Резонаторы, применяемые для селекции мод

Поскольку в ряде практических случаев требуется высокая монохроматичность излучения ( Ю МГц), применяется режим селекции типов колебаний, основанный на создании в оптическом резонаторе лазера условий, при которых генерация развивается и происходит на одном, преимущественном типе колебаний. Путем [c.163]

Хотя частотная избирательность наклонного эталона с высоким коэффициентом отражения лучше, чем у параллельного эталона, при работе с наклонным эталоном предъявляются более жесткие требования к оптическому качеству лазерного стержня. Дело в том, что большая часть энергии лазера может выйти из резонатора при сдвигах мод, характерных для твердотельных лазеров. Настроенный же эталон обеспечивает значительно более слабую селекцию, но более эффективен, так как он не уводит энергию из резонатора во время сдвигов мод. Применяя одновременно и настроенный, и наклонный эталоны, можно добиться некоего компромисса между избирательностью и эффективностью лазера. [c.404]

В лазерной технике широко применяются также резонаторы, не содержащие активной среды. Они используются для пространственно-частотной селекции генерируемого излучения, анализа спектральных характеристик излучения, в качестве оптических линий задержки и как оптические дискриминаторы в системах активной стабилизации частоты. [c.6]

Методы селекции спектра аксиальных мод основаны на примене-н1Ш в резонаторе лазера дисперсионных элементов. В результате потери 7=1п Т (7 — пропускание) такого дисперсионного резонатора зависят от частоты [c.231]

Близкий по своей сущности принцип селекции продольных мод применяется в лазерах, резонатор которых представляет собой двухлучевой интерферометр типа интерферометра Майкельсона или Фокса — Смита [77]. [c.233]

Мы показали, что комплексные амплитуды парциальных волн, претерпевших дифракцию на решетке, очень сложным образом зависят от поляризации падающего излучения, угла падения, длины волны и профиля штриха. Если дифракционная решетка применяется в спектрометрах и лазерных резонаторах только для селекции линий или же частотной настройки (см. разд. 7.20), то интерес здесь представляют лишь затухающие волны. В других случаях, встречающихся довольно редко, необходимо знать поле вблизи штрихов. Хотя первый случай и кажется более простым, поскольку для вычисления эффективности [c.450]

Довольно часто применяется и другая схема, а именно конфокальный резонатор, в котором центр одного из зеркал совмещен с фокусом другого зеркала. Плоскопараллельные зеркала часто предусматривают на концевых поверхностях самого лазерного стержня. В других вариантах одно или оба зеркала устанавливаются вне активной среды лазера. В таких устройствах в процессе работы лазера можно управлять селекцией мод. Как будет показано ниже, лазерная генерация может одновременно происходить [c.66]

Р. а. применяют в лазерных гироскопах для подавления одной из встречных волн для прецизионного измерения анизотропии оптич. элементов, для чего исследуемый элемент помещают в резонатор и по характеру собств. состояний поляризации резонатора судят об анизотропных свойствах элемента для управления энергетнч., поляризац. и частотными параметрами выходного излучения. В часгности, в Р. а. возможно осуществить селекцию продольных мод резонатора (см. Селекция мод). Для этого в линейный резонатор помещают поляризатор и двулучепреломляющую пластинку, гл. осп к-рой повёрнуты относительно осей поляризатора на угол ф. Модули собств, значений матрицы Джонса обхода такого резонатора равны [c.318]

В качестве резонаторов полупроводниковых лазеров обычно используют плоские резонаторы, образуемые параллельными гранями кристалла. Для получения более эффективной спектральной селекции применяются внешние резонаторы с соответствующими селектирующи.ми элементами, а также резонаторы с распределенной обратной связью (РОС). В РОС-лазерах периодические возмущения, определяющие спектральную селекцию, вносятся по всей длине активной среды. Коэффициент отражения, обеспечиваемый периодической структурой, оказывается достаточным для возникновения генерации без дополнительных зеркал. Периодическое возмущение, внесенное лишь на конце активного слоя, воспроизводит эффект зеркала и носит название распределенного брэгговского рефлектора. [c.946]

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]

В принципе, для уменьшения 7Vнужно либо сокращать сечение, либо увеличивать длину резонатора. Значительное уменьшение активного сечения путем диафрагмирования резонатора, конечно, должно привести к соответствующему падению выходной мощности и поэтому не может быть отнесено к разумным приемам селекции. Некоторое продвижение в этом направлении все же возможно. Так, если применить выходное зеркало с сечением, немножко уступающим сечению активного элемента, последний благодаря дифракционному расширению пучка все же будет це шком заполняться излучением. Остается только использовать в качестве полезного сигнала кроме излучения, проходящего сквозь полупрозрачное выходное зеркало, также и излучение, выходящее из генератора через узкую кольцевую зону вокруг зеркала. Таким образом, можно несколько уменьшить 7V,практически не поступившись выходной мощностью. [c.221]

Впервые в аргоновом лазере активная синхронизация мод была реализована в работах [4.7] и [4.8] с помощью амплитудных модуляторов, а в работе [4.9] — с помощью фазового модулятора. Этот тип лазеров, так же как и криптоновые лазеры, в последнее время нашел важное применение в качестве источника импульсов для синхронной накачки лазеров на красителях, что будет рассмотрено в гл. 5. В настоящее время лазеры на ионах благородных газов применяются во многих лабораториях и в промышленном производстве. При этом часто используются упомянутые в п. 2.4.2 лазеры промышленного изготовления, в которые встраиваются соответствующие модуляторы. В п. 2.4.2 были рассмотрены лазеры на ионах благородных газов. Здесь мы кратко рассмотрим особенности таких лазеров при активной синхронизации мод. Пример устройства резонатора аргонового лазера с активной синхронизацией мод приведен на рис. 4.5 (по [4.10]). Синхронизация мод аргонового лазера типа ILA 120, изготовленного на предприятии VEB arl Zeiss Jena (3), осуществлялась с помощью модулятора (1), имевшего форму призмы. Модулятор, работавший в режиме стоячей волны, был изготовлен из плавленого кварца 1) и снабжен пьезоэлектрическим датчиком (2). Благодаря своей призматической форме модулятор одновременно осуществлял селекцию длин волн в резонаторе. Окна модулятора были скошены под углом Брюстера. Это сводило потери к минимуму и исключало возбуждение субгармоник. Модулятор снабжался терморегулятором с электронной регулировкой, позволявшей регулировать и стабилизировать температуру модулятора. Это [c.146]

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]

Одним из важных условий генерации одночастотного излучения является устранение продольной неоднородности поля (стоячих волн) в активном элементе, осуществляемое, например, с помощью двух четвертьволновых пластинок или в кольцевом резонаторе с. однонаправленным режимом генерации. Так как неодимовое стекло, обладает широкой неоднородно-уширенной линией, одного устранения неоднородности выжигания инверсии обычно оказывается недостаточно для реализации одночастотного режима работы. Как уже упоминалось, ширина спектра излучения в этом случае составляет 4—6 см 1, причем спектр имеет тонкую структуру на частоте межмодовых биений. Для дальнейшего сужения спектра необходима его селекция, заключающаяся в искусственном введении потерь в узкой области частот (рис. 5.16) с шириной меньше однородной ширины линии усиления, чтобы устранить рассмотренный ранее эф кт вилки . Как правило, приходится применять несколько (обычно 2—3) ступеней селекции с постепенно уменьшающимися полосами пропускания. Необходимую для одночастотного режима работы полосу пропускания наиболее узкополосного селектора можно [c.230]

В принципе световое и вообще электромагнитное поле содержит все возможные длины волн, направления распространения и на правления поляризации. Но главное назначение лазера как прибора состоит в генерации света с определенными характеристиками. Первый этап селекции, а именно по частоте, достигается выбором лазерного материала. Частота V испускаемого света определяется формулой Бора Ну = и нач — конечн и фиксируется выбором уровней энергии активной среды. Разумеется, линии оптических переходов не являются резкими, а по различным причинам уширены. Причиной уширения могут быть конечные времена жизни уровней вследствие излучательных переходов или столкновений, неоднородность кристаллических полей и т. д. Для дальнейшей селекции частот используются оптические резонаторы. В простейшем СВЧ-резонаторе, стенки которого имеют бесконечно высокую проводимость, могут существовать стоячие волны с дискретными частотами. Эти волны являются собственными модами резонатора. Когда ученые пытались распространить принцип мазера на оптическую область спектра, было не ясно, будут ли вообще моды у резонатора, образованного двумя зеркалами и не имеющего боковых стенок (рис. 3.1). Вследствие дифракции и потерь на пропускание в зеркалах в таком открытом резонаторе не может длительно существовать стационарное поле. Оказалось, однако, что представление о типах колебаний (модах) с успехом может быть применено и к открытому резонатору. Первое доказательство было дано с помощью компьютерных вычислений. Фокс и Ли рассмотрели систему двух плоских параллельных зеркал и задали начальное распределение поля на одном из зеркал. Затем они исследовали распространение излучения и его отражение. После первых шагов начальное световое поле рассеивалось и его амплитуда уменьшалась. Однако после, скажем, 50 двойных проходов мода поля приобретала некую окончательную форму и ее амплитуда понижалась в одно и тоже число раз при каждом отражении (с постоянным коэффициентом отражения. Стало ясно, как обобщить понятие моды на случай открытого резонатора. Это такая конфигурация поля, которая не изменяется [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...