Многомодовый режим

Многомодовый режим работы твердотельных лазеров, вывод редуцированных уравнений для амплитуд мод [c.151]

Многомодовый режим лазера [c.203]

Матрица плотности 292 Многомодовый режим генерации 151 Модулированное внешнее поле 218 Модуляция добротности 88 Моды резонатора 24 [c.345]

Поскольку обычно этот фактор имеет величину порядка единицы, можно сделать вывод, что многомодовый режим почти столь же эффективен, как и одномодовый, — в пределах справедливости приближений, использованных в проведенном анализе. [c.174]

Наиболее известными способами согласования излучателей апертурного типа (открытые концы волноводов, рупоры) является покрытие раскрыва АР диэлектриком и введение в излучатели диэлектрических вставок [0.2, 9]. Зачастую наряду с улучшением согласования диэлектрик служит для защиты и герметизации АР. С целью согласования излучателей можно видоизменять форму их раскрыва, вводить ребристые структуры в промежуток между ними и использовать многомодовый режим работы излучателя [9, 26]. Согласование излучателей решетки может быть улучшено за счет их более плотного размещения [9]. [c.27]

Проведенное до сих пор рассмотрение применимо только в случае одномодовой генерации, и здесь, как оказалось, экспериментальные данные находятся в хорошем согласии с представленными выше результатами теории. В действительности же одномодовый режим генерации не всегда просто реализовать, в частности когда ширина линии лазерного перехода значительно больше межмодового расстояния (что имеет место, например, в твердотельных и жидкостных лазерах). Теоретическое рассмотрение многомодового режима генерации оказывается намного сложнее. В этом случае недостаточно просто определить [c.283]

Режим многомодовой генерации представляет значительный интерес как при общетеоретическом анализе, так и при проведении численных расчетов. [c.178]

Ширина спектра излучения лазера определяется главным образом числом генерирующих мод. В оптических резонаторах может одновременно возбуждаться большое число мод (так называемый многомодовый режим генерации). Вследствие этого лазер обычно излучает набор различных частот, которые лежат внутри линии люминесценции активного вещества. Например, для твердотельных лазеров, работающих в многомодовом режиме, ширина линии излучения Атгсч может быть порядка 1 ГГц. Следует отметить, что многомодовый режим работы генератора ухудшает когерентность и направленность излучения. [c.281]

Кроме основных поперечных мод, в резонаторе имеются также так называемые высгпие поперечные моды (иногда основные поперечные моды называют продольными, а высшие поперечные — просто поперечными). Свойства поперечных мод необходимо знать, ибо, во-первых, довольно часто используется многомодовый режим, во-вторых, хотя и редко, но бывают случаи, когда необходимо выделить какую-то высшую поперечную моду и организовать генерацию на этой высшей, а не основной моде, и, в-третьих, для выделения основной моды и предотвращения генерации па высших модах также необходимо знать свойства этих высших мод. [c.51]

Предположим, что данный резонатор должен обеспечивать расходимость излучения на уровне 5 мрад. Тогда, пренебрегая возможными аберрациями линзы Р, из формулы (2.77) следует, что оптическая длина резонатора В должна быть не менее 0,5 м. При этом число Френеля iV 12, с 75. Из формулы следует, что при таком зпачепии параметра с реализуется многомодовый режим генерации. Причем в генерации будут присутствовать моды, порядок которых не превосходит величины 2р + 1 < 25. [c.155]

Средняя мощность выходного излучения является наиболее важным параметром в лазерах, используемых в технологических процессах, таких как резка, сверление и прочие. Многомодовый режим генерации обеспечивает большую мощность генерации по сравнению с одномодовым в силу более эффективного заполнения излучением активной среды, поэтому в мощных твердотельных лазерах технологического назначения используются, как правило, многомодовые резонаторы. Разработка таких резонаторов сопряжена с рядом особенностей, о которых пойдет речь в данном параграфе. [c.247]

Скоростные у равнения жт чисел фотонов и заселенностей атомных уравнений. Эти уравнения позволяют проанализировать следующие вопросы условие лазерной генерации, распределение интенсивности по модам, одномодовый режим работы лазера, многомодовый режим (одновременная генерация и кон-куреиция мод), каскадная генерация, режим модулированной добротности, релаксационные колебания. [c.34]

Наличие особенностей амплитуды каждого импульса на трех частотах /1,2,3 свидетельствует о том, что имеет место так называемый многомодовый режим возбуждения и распространения, когда каждый импульс состоит по крайней мере из двух-трех импульсов, соответствующих первой, второй и третьей нормальным волнам. Эти импульсы при распространении не успевают разойтись в пространстве и, накладываясь друг на друга, интерферируют. Расстояние на котором различные нормальные волны могут приниматься отдельно, т. е. соответствующие им импульсы расходятся в пространстве, определяется условием Ьд > /имп4 /Ас Р, где имп — пространственная длина импульса Ас Р — различие между групповыми скоростями нормальных волн. При длительности импульса 3 мкс 0 15 см (т 75 мкс). [c.270]

Наблюдаемая в реальных условиях структура светоюго пятна часто представляет собой суперпозицию нескольких поперечных мод (многомодовый режим генерации). Спектр [c.102]

Актвпая среда длина волны, мкм ТЕМ Многомодовый режим повторения импульсов, Гц Фирма изготовитель [c.202]

В интерферометрия. О. п. з. применяются как одномодовые, так и. многомодовые световоды. В приёмниках с многомодовыми световодами может использоваться также межмодовая интерференция. Оптим. режим работы приёмника определяется условием фо = л/2, где — пост, разность фаз интерферирующих волн. Сигнал на выходе приёмника линейно зависит от звукового давления при условии Дф 1. [c.461]

Детальнее знакомиться с изложенной в [7, 16] теорией многомодовой генерации в идеальных плоских резонаторах мы не будем. Сама лежащая в основе этой теории модель Танга—Статца здесь в некоторой мере теряет свою оправданность разности частот у различающихся только поперечными индексами мод широкоапертурных плоских резонаторов недостаточно велики для того, чтобы операщ1Я суммирования не амплитуд, а интенсивностей отдельных мод оставалась вполне корректной. Наряду с другими причинами это приводит к тому, что подлинно стационарный режим многомодовой генерации при плоских резонаторах практически никогда не наблюдается (см. также о пичковом режиме начало 3.1). Далее, дифракционные потери у реальных плоских резонаторов,как отмечалось в 3.1. могут заметно отличаться от значений для идеального резонатора, использовавшихся при выводе (3.14). Наконец и это самое важное, — ввиду высокой чувствительности широкоапертурных плоских резонаторов к аберрациям.( 3.2) угловая расходимость в подавляющем большинстве случаев определяется именно последними. Используя материалы 3.2, нетрудно установить, что уже при вариациях длины резонатора порядка Х/4 ширина диаграммы направленности излучения любой моды не уступает значению 0, рассчитанному по (3.14). [c.187]

Многочастотные (многомодовые) лазеры оказываются значительно менее устойчивыми к модуляции потерь резонатора 1[б5]. Обусловлено это тем, что за счет перекрытия мод в активной среде эффективные коэффициенты усиления отдельных мод уменьшаются по сравнению с коэ ффициентом усиления одночастотного лазера. В итоге даже относительно неглубокая (для одночастотного лазера) модуляция потерь резонатора способна периодически срывать генерацию отдельных, наиболее слабых мод. Повторный вы- ход в генерацию мод сопровождается возникновением глубоких релаксационных колебаний всего излучения лазера в целом. Время затухания колебаний составляет примерно 2,5 10 с. При частотах -модуляции потерь в несколько, килогерц периоды возбуждения релаксационных колебаний оказываются сравнимыми с временем затухания. Следовательно, не успев затухнуть, релаксационные колебания (Каждый раз будут вновь возбуждаться и в целом излучение будет иметь вид незатухающих глубоких пульсаций. Из-за случайного характера флуктуаций потерь резонатора и взаимодействия мод в активной среде пульсации имеют вид хаотических пич--ков, так называемый пичковый режим генерации (рис. 3.15). [c.92]

Все рассмотренные выше случаи многомодового излучения относились к ситуации, когда каждая мода имела свою случайную фазу. Такой режим генерации называется режимом несинхронизо-ванных мод. Однако существуют и другие режимы, при которых фазы отдельных мод оказываются частично или полностью связаны между собой. Такие режимы называют режимами частично синхро- [c.17]

Прежде всего следует констатировать, что нестационарные явления в лазере могут возникать без дополнительного вмешательства. При вычислении мощности излучения по уравнению (2.15) мы с самого начала пренебрегали всеми производными по времени. Естественно, однако, что это возможно только после того, как пройдет некоторое время с момента включения излучения накачки, так как при отбрасывании производных не учитываются процессы установления в лазерной среде до достижения некоторого стационарного состояния. Если же в основных уравнениях сохранить производные по времени, то можно показать, что процессы включения в случае одной моды нельзя описать как монотонно протекающие с течением времени. Они носят характер затухающих со временем негармонических колебаний поля излучения и инверсии населенностей, которые в конце концов по истечении некоторого времени стремятся к стационарному состоянию. Эти затухающие колебания называют релаксационными колебаниями лазера в одномодовом режиме. При рассмотрении многомодового режима ситуация еще более усложняется. В результате пространственной и временндй интерференции мод, нерегулярного срыва и возникновения осцилляций выходное излучение лазера приобретает форму нерегулярных во времени импульсов со стохастически флуктуирующей амплитудой. Существенно, что при этом излучение, вообще говоря, не переходит в стационарный режим и продолжает носить нестационарный характер по истечении длительного времени. [c.89]

В режиме многомодовой генерации максимальная энергия излучения лазера есть W = здесь — полное число генерируемых мод или, что то же, разреши.мых элементов изображения на пространственном модуляторе света. Извлекаемая из активного элемента энергия распределяется по большому числу мод, и энергетический режим работы лазера не обладает каки.ми-либо существенными особенностями. Иначе обстоит дело в режиме одномодового сканирования, когда вся извлекаемая из активного эле.мента энергия, пропорциональная площади диафрагмы проходит через одномодовую диафраг.мы ад ф. Малое значение излучаемой энергии приводит к то.му, что сканирующий одномодовый лазер должен работать при весьма малом превышении над порогом, с сильным недоиспользованием запасенной в эле.менте энергии и связанными с этиы повышенными требованиями к стабилизации энергии накачки, пространственной однородности пропускания ПМС и потерь резонатора при сканировании луча во всем поле зрения. [c.192]

Особенно много неясностей существовало в вопросе о природе режимов незатухающих пульсаций. Исследования пичковых реж 1М0В твердотельных лазеров и в особенности лазера на иттрий-алюминиевом гранате с неодимом подтвердили выдвинутое в [9] предположение, что незатухающие пульсации связаны главным образом с влиянием нестабильности резонатора на динамику лазера, т. е. в основном имеют техническое происхождение. Для лазера на гранате с неодимом были получены прямые доказательства связи незатухающих пульсаций с вибрациями зеркал резонатора и неравномерным (во времени) нагревом активного элемента [21]. Незатухающие пульсации могут быть связаны также с многомодовостью генерации [16]. [c.270]

Как правило, длина регенерационного участка в цифровых ВОСС дальней связи ограничена за счет дисперсии в ВОК, шумов, реже затуханием в ВС (для низкоскоростных ВОСС) и находится в пределах от единиц километров многомодовых систем диапазона 0,8...0,9 мкм до десятков километров одномодовых широкополосных систем диапазонов 1,3 и [c.187]

Граничные значения параметров, начиная с которых волокно работает в одномодовом режиме, зависят от длины волны несущего света. Пусть длина волны 820 нм соответствует многомодовому режиму работы волокна. По мере роста длины волны света все меньшее количество мод выживает, пока не остается только одна. Одномодовый режим работы волокна начинается , когда длина волны света приближается к диаметру ядра. При 1300 нм, например, в волокне остается только одна мода и волокно становится одномодовым. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...