Резонансные частоты . Моды оптического резонатора

ОКОЛО ОДНОГО ИЗ зеркал резонатора и если До> = Ди, то фазы мод опять становятся синхронизованными, хотя соотношение между ними отличается от (5.106). Тем не менее мы снова получаем короткие импульсы длительностью порядка обратной ширины спектра генерации. Поскольку оптическая длина модулятора равна = , где L —его истинная длина, этот тип модулятора производит модуляцию эффективной длины резонатора. Вследствие этого модулируются и его резонансные частоты, отчего данный метод синхронизации часто называют частотно- [c.316]

Оптический резонатор аргонового лазера (X = 5145 А) состоит из двух зеркал с коэффициентами отражения 99,8 и 87,8 70, разнесенных на расстояние 60 см. Вычислите спектральную ширину резонансных мод пассивного резонатора и теоретическую ширину линии генерации лазера, определяемую выражением (7.1.14), при условии, что выходная мощность лазера в одномодовом режиме составляет 0,5 Вт. Затем, воспользовавшись выражением (7.11.5), оцените изменение длины резонатора, которое привело бы к сдвигу частоты генерации на величину, равную теоретической ширине лазерной линии. (См. книгу Корни [48, с. 375].) [c.571]

При наличии инверсной населенности уровней энергии 2 и i активной среды ( 2> i), т. е. при выполнении условия N2lg2>N)gi (Ni, Nu 2, g — населенности н кратности вырождения уровней 2, i) вынужденное излучение превалирует над поглощением и свет с резонансной частотой ш = 2— i/h усиливается при прохождении через среду. Усиленный таким образом свет люминесценции активной среды называют излучением сверхлюминесценции. Для возникновения генерации вводят положительную обратную связь, располагая активную среду в оптическом резонаторе, который в простейшем случае представляет собой два параллельных зеркала. Одно из зеркал резонатора делается полупрозрачным для частичного вывода излучения. Пространственное распределение поля генерируемого излучения соответствует собственным колебаниям резонатора, называемым модами. Различают продольные и поперечные моды, относящиеся к распределению поля вдоль оси резонатора и в плоскости, перпендикулярной оси. Искусственное снижение добротности резонатора позволяет достичь значительного коэффициента усиления активной среды без возникновения генерации. Последующее быстрое включение добротности приводит к генерации мощных световых импульсов малой длительности (гигантских импульсов). [c.895]

Здесь Тс — время жизни фотона в резонаторе (время релаксации квадрата амплитуды электрического поля). Из указанного выше второго свойства оптического резонатора следует, как мы увидим в дальнейшем, что в оптическом резонаторе резонансные частоты расположены очень близко друг к другу. Действительно, в соответствии с выражением (2.14) число мод резонатора N, расположенных в пределах полосы лазерной линии шириной Avo, равно N = Snv KAvo/ = 8я(КД ) (Л> оА), где Л>.о = = K .vol — ширина лазерной линии, выраженная в единицах длины волны. Из приведенного выражения видно, что N пропорционально отношению объема резонатора V к кубу длины волны. Так, например, если v=5-I0 Гц (частота, соответ-ствуюш,ая середине видимого диапазона), V=I см и Avo = 1,7-10 Гц [доплеровская ширина линии Ne на длине волны 0,6328 мкм см. выражение (2.81)], то число мод Л 4-10 . Если бы резонатор был закрытым, то все моды имели бы одинаковые потери и такой резонатор в случае его применения в лазере приводил бы к генерации очень большого числа мод. При этом лазер излучал бы в широком спектральном диапазоне и во всех направлениях, что является весьма нежелательным. Эта проблема может быть решена с помош,ью открытого резонатора. В таком резонаторе лишь очень немногие моды, соответствуюш,ие суперпозиции распространяюш,ихся почти параллельно оси резонатора волн, будут иметь достаточно низкие потери, чтобы стала возможной генерация. Все остальные моды резонатора соответствуют волнам, которые почти полностью затухают после одного прохождения через резонатор. Это главная причина, почему в лазерах применяется открытый резонатор Хотя отсутствие боковых поверхностей означает, что может возбуждаться лишь очень небольшое число мод, все же число генерируемых мод, как мы покажем ниже, может быть значительно больше, чем одна. [c.161]

Фазовый СДВИГ для гауссова пучка и спектр резонансных частот. Как отмечалось в 2.2, для определения спектра частот резонатора надо воспользоваться тем, что сдвиг фазы излучения за проход резонатора должен быть кратен я при этом фазовый сдвиг долж.ен рассматриваться на оптической оси резонатора. Если формируемый в резонаторе световой пучок является гауссовым, то в этом случае можно определить спектр резонансных частот, воспользовавшись соотношением (2.7.34). Согласно (2.7.34) сдвиг фазы для тп-й моды гауссова пучка при его распространении от плоскости перетяжки (z = 0) до некоторой опорной плоскости z = zi равен (для х = у = 0) [c.189]

Возбуждение О. р., как и радиоволноводов, происходит с помощью петель, штырей, щелей, отверстий и т. п. (см. Антенна). О. р. с металлич. стенками широко применяются в технике СВЧ как частотные фильтры и резонансные колебат. системы генераторов, усилителей, приёмных устройств, ускорителей, ёпектр-анализаторов и др. Но, начиная с частот 10 Гц, О. р. при работе на осн. моде становятся слитком малыми (/ 1 мм), и поскол ку толщина скин-слоя б пропорц. УX, а размеры О. р. уменьшаются пропорц. X, его добротность ухудшается по закону Q УX. Применение же больших О. р. с возбуждением высших мод затруднено из-за очень плотного спектра собств. частот. Поэтому в миллиметровом, субмиллиметровом и оптич. диапазонах О. р. вытеснены открытыми резонаторами, в к-рых осуществляется разрежение спектра за счёт высвечивания поперечных мод с большими индексами тпп через открытые участки боковых поверхностей (см. Кеазиоптика, Оптический резонатор). [c.483]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...