Модуляция - добротность - резонатор
Cтраница 1
 |
Схема лазера с модулированной добротностью. [1] |
Модуляция добротности резонатора с помощью эффекта Керра осуществляется следующим образом. [2]
Модуляция добротности резонатора с помощью эффекта Керра осуществляется следующим образом. В резонатор, кроме кристалла рубина, введен затвор, состоящий из ячейки Керра и призматического линейного поляризатора, ориентированного таким образом, чтобы он полностью пропускал линейно-поляризованное излучение рубинового стержня, когда он начнет генерировать. Схема затвора Керра изображена на рис. 27.2. Перед включением ламп возбуждения рубина на ячейку Керра подается такое напряжение, чтобы она была эквивалентна полуволновой пластинке, надлежащим образом ориентированной по отношению к плоскости поляризации излучения рубина. При этих условиях свет, излучаемый рубином, не может распространяться вдоль оси резонатора. Если после включения ламп возбуждения, когда уже создана большая инверсная заселенность уровней рубина, быстро снять напряжение с конденсатора Керра, то линейно-поляризованное излучение рубина сможет свободно распространяться между зеркалами оптического резонатора и возникнет короткий импульс лазерного излучения длительностью порядка 10 - - 8 с. Лазер с элементом Поккельса для модуляции добротности работает аналогично описанному выше. [3]
Модуляция добротности резонатора позволяет в начальной фазе, при низкой добротности ( высокий уровень потерь) получить значительное превышение инверсной населенности над уровнем инверсии при свободной генерации. После этого добротность быстро увеличивается ( потери понижаются) и высвечивается короткий световой импульс большой мощности. [4]
Путем модуляции добротности резонатора можно получить лазерные импульсы значительно более короткие, чем импульсы накачки. В начале процесса накачки поддерживается малая добротность резонатора. [5]
Синхронизацию можно осуществить с помощью активной модуляции добротности резонатора, используя электрооптический модулятор с частотой модуляции, равной частотному расстоянию между соседними продольными модами с / 21; возможна также пассивная модуляция с помощью насыщаемого поглотителя. [6]
Фототропный ( пассивный) затвор применяется для модуляции добротности резонатора лазеров и для получения режима самосинхронизации мод в лазере. Действие его основано на явлении насыщения поглощения ( просветлении) среды при воздействии на нее интенсивного оптич. [7]
Ячейка Керра, в частности, используется для модуляции добротности резонатора лазера. [8]
Весьма интересным режимом работы лазера является так называемый режим модуляции добротности резонатора или генерации гигантских импульсов. Рассматривая этот режим работы лазера, заметим вначале, что в обычном режиме работы лазера ( как в режиме непрерывной генерации, так и в импульсном режиме генерации) инверсная населенность не может намного превышать определенное пороговое значение. Действительно, лазерная генерация начинается по достижении порогового значения инверсии населенности, благодаря чему предотвращается ее дальнейший рост. Отсюда следует, что в нормальном режиме работы лазера усиление за один проход в резонаторе не может намного превысить уровень потерь за время одного прохода. Предположим теперь, что внутри резонатора установлен непрозрачный экран. Действие экрана заключается в исключении условий возникновения лазерной генерации, тогда инверсная населенность может достигнуть очень больших значений, значительно превышающих обычный пороговый уровень. [9]
В 1962 - 1963 гг. после создания лазеров с модуляцией добротности резонатора, оптика получила в свое распоряжение источники мощных импульсов с длительностями 10 - 7 - 10 - 8 сГ Генераторы гигантских наносекундных световых импульсов ( их мощности составляли в то время 107 - 10 Вт) совершили подлинный переворот во многих разделах лазерной физики; в значительной мере своими успехами обязана им и нелинейная оптика. [10]
На второй стадии добротность резонатора МИ-лазера резко возрастает ( способы модуляции добротности резонатора мы здесь рассматривать не будем; см. гл. [11]
Различают три режима генерации: свободная генерация, генерация моноимпульса при модуляции добротности резонатора и синхронизация аксиальных мод. Наибольшая длительность генерируемых лазерами на неодимовом стекле импульсов ограничивается обычно на уровне десятков миллисекунд процессами тепловыделения. При синхронизации аксиальных мод лазеры на неодимовом стекле генерируют импульсы длительностью порядка 1 пс. Режим модуляции добротности позволяет получать импульсы длительностью 1 - 100 не. Управление добротностью резонатора также дает возможность генерировать не только одиночные импульсы ( моноимпульсы), но и серии импульсов. [12]
Чтобы не слишком углубляться в теорию лазеров, будем считать, что модуляция добротности резонатора отсутствует, а накачка постоянна во времени и распределена равномерно по объему среды. Ограничимся наиболее важным случаем однородного уширения линии рабочего перехода, когда пространственная конкуренция способна существенно повлиять на ширину спектра генерации. [13]
Для обеспечения регулярности и детерминированности излучаемого сигнала, а также для увеличения его импульсной мощности используется режим модуляции добротности резонатора лазера. [14]
 |
Схема модулятора, использующего эффект Поккельса. [15] |
Страницы: 1 2 3