Режим генерации гигантских импульсов при активной модуляции добротности резонатора

В предыдущем параграфе обсуждалось влияние слабой модуляции добротности резонатора на динамику лазера. Теперь перейдем к рассмотрению глубокой модуляции добротности, обеспечивающей переход лазера в режим генерации гигантских импульсов (при импульсной накачке) или в режим генерации регулярной последовательности импульсов (при непрерывной накачке). Рассмотрим три вида активной модуляции добротности оптико-механическую [26, 60], электрооптическую [25—27], акустооптическую [25, 28, 59]. [c.325]

Режим генерации гигантских импульсов при активной модуляции добротности резонатора [c.335]

Принцип работы лазера в режиме модуляции добротности состоит в следующем. Допустим, что внутрь оптического резонатора помещен затвор. Если затвор закрыт, то генерация не возникает и, следовательно, инверсия населенности может достигнуть очень высокого значения. При достаточной мощности накачки на метастабиль-ном уровне можно накопить почти все частицы активного вещества. Однако условие генерации выполняться не будет, так как потери резонатора слишком велики. Если быстро открыть затвор, то усиление в лазере будет существенно превышать потери и накопленная энергия выделится в виде короткого интенсивного импульса света. Поскольку в данном случае добротность резонатора изменяется от низких до высоких значений, то такой режим называется режимом модуляции добротности резонатора. При быстром открывании затвора (за время, которое короче времени развития лазерного импульса) выходное излучение состоит из одного гигантского импульса. При медленном же открывании затвора может генерироваться много импульсов. [c.283]

Режим генерации гигантских импульсов при активной модуляции добротности резонатора. Идея использования модуляции добротности резонатора лазера с импульсной накачкой для получения мощных и коротких световых импульсов была реализована в 1962 г. [22, 23]. Управляя добротностью резонатора, сначала обеспечивают высокий уровень вредных потерь, т. е. специально поднимают порог генерации. Это позволяет создать значительную инверсную заселенность в активной среде. Затем по сигналу извне уровень потерь, а следовательно, и порог генерации быстро понижаются до минимально возможного значения в результате начальная величина инверсной заселенности оказывается существенно вьше нового порога, отвечающего малым потерям. В этих условиях вместо последовательности пичков, высвечивается единичный короткий световой импульс большой мощности (так называемый гигантский импульс). [c.270]

Режим генерации гигантских импульсов при пассивной модуляции добротности резонатора. Пассивная модуляция добротности основана на применении нелинейных элементов, характеристики которых меняются в зависимости от мощности излучения, генерируемого в активном элементе. Широко используются просветляюищеся фильтры — оптические затворы, работающие на основе нелинейно-оптического явления просветления среды >. Наряду с нелинейными фильтрами применяют также нелинейные ячейки на основе вынужденного рассеяния Мандельштама—Брил-люэна, полупроводниковые зеркала с коэффициентом отражения, зависящим от интенсивности падающего светового пучка, и др. [4]. [c.273]

Выше отмечалось, что при пассивной модуляции длительность этапа линейного развития генерации оказывается примерно на порядок больше, чем при активной модуляции. Это связано с тем, что при активной модуляции добротности процесс генерации на линейном этапе развивается фактически в условиях низких потерь в резонаторе (в случае быстрого включения добротности), тогда как при пассивной модуляции процесс генерации на линейном этапе развивается в условиях вьюоких ттерь. Указанное различие двух рассматриваемых режимов генерации гигантских импульсов хорошо видно на рис. 3.46, где сопоставляются зависимости М () и Л ор (О Для каждого режима (а — режим активной модуляции при быстром включении добротности, б — режим пассивной модуляции). Физически ясно, что быстрое уменьшение потерь при активной модуляции добротности облегчает (ускоряет) развитие генерации, что и проявляется в сокращении (по сравнению со случаем пассивной модуляции) длительности линейного этапа. [c.373]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...