Cтраница 2
Зависимость коэффициента поглощения kv от длины волны света называется спектром поглощения. Для лазерных красителей, например, ширина спектра поглощения ААПОгл составляет 200 - - 300 А, а для свободных атомов ААпогл может изменяться в пределах 10 - 4 ч - 10 - 2 А. [16]
В непрерывном режиме работы необходимо не допускать накопления молекул в триплетном состоянии. Время релаксации синглет-триплетного перехода ( Si - T) для типовых лазерных красителей имеет порядок величины IQ-6 с, тогда как время релаксации перехода T - - So существенно больше. Поэтому в течение некоторого промежутка времени ( - 100 проходов) молекулы накапливаются на уровне Т, что препятствует лазерному процессу. Для снижения этого эффекта можно ввести в активную среду триплетные гасители, стимулирующие переход TI - SQ. Еще более эффективен метод быстрой замены красителя. Для этого краситель прокачивают через кювету или применяют в качестве активной среды свободную струю красителя с хорошей оптической однородностью. При скорости течения около 10 м / с и поперечных размерах перетяжки лазерного пучка в активной среде 10 мкм смена красителя осуществляется за 10 - 6 с, что достаточно хорошо удовлетворяет отмеченным выше требованиям. [17]
В качестве источника накачки используется аргоновый лазер непрерывного действия. Его излучение проходит мимо кварцевой призмы и фокусируется сферическим зеркалом на свободно текущий лазерный краситель. Насыщающийся поглотитель контактирует с глухим зеркалом и протекает через кювету тонким слоем, толщина которого может меняться от 200 до 500 мкм. Плоские поверхности кюветы с красителем наклонены так, чтобы предотвратить образование дополнительных резонаторов Фабри-Перо. [18]
Но они существенно различаются между собой не только по параметрам генерируемых импульсов, но и по самому механизму процесса генерации. Пассивная синхронизация мод в лазере на красителе характеризуется тем, что время релаксации лазерного красителя имеет тот же порядок величины, что и время прохода через резонатор; вместе с тем оно велико по сравнению с длительностью импульса в установившемся состоянии лазера с непрерывной накачкой точно так же, как и время релаксации красителя, служащего поглотителем. Это условие приводит к тому, что снижение усиления играет важную роль в формировании импульса. Благодаря комбинированному действию насыщающегося поглотителя ( ослабляющего передний фронт импульса) и усилителя ( ослабляющего задний фронт импульса) становится возможным такой режим лазера, при котором образуется ультракороткий импульс. В отличие от лазера на красителе синхронизация мод в твердотельном лазере характеризуется тем, что время релаксации усилителя очень велико по сравнению с временем прохода в резонаторе. При этом условии основой формирования ультракороткого импульса служит следующий механизм. Быстро релаксирующий насыщающийся поглотитель выделяет один-единственный интенсивный флуктуационный максимум из флуктуирующего шумового фона. [19]
К настоящему времени вынужденное излучение получено более чем на 1000 органических соединений различных классов при накачке мощными импульсами наносекундной длительности. Значительно меньшее число красителей генерирует при возбуждении микросекундными импульсами и лишь некоторые из них пригодны для создания мощных лазеров с высокой энергией излучения. Практически отсутствуют красители, эффективно работающие в воде, Поэтому поиск и изучение новых лазерных красителей остаются актуальной задачей. [20]