Насыщающийся поглотитель

Cтраница 3

Часть удвоенного по частоте излучения задающего генератора, выполненного в виде YAG: Nd3 лазера с активной синхронизацией мод, используется для синхронной накачки лазера на красителе. Дополнительное уменьшение длительности лазера на красителе достигается применением насыщающегося поглотителя и режима сталкивающихся импульсов. После удвоения частоты в кристалле КТР с эффективностью 30 % он используется для поперечной накачки усилителя на красителе, состоящего из двух кювет длиной по 1 см. В процессе усиления энергия импульса возрастает от 350 пДж до 1 5 мкДж ( коэффициент усиления 104), а длительность - от 85 до 170 фс. Уширение импульса связано с дисперсионным расплы-ванием и насыщением усиления. В принципе, подобные системы позволяют усиливать до мегаваттных мощностей импульсы длительностью в десятки фемтосекунд при килогерцовой частоте повторения. [31]

Иппен и Шенк [6.19] на лазерной установке с двумя свободно протекающими струями красителей в качестве поглотителя и усилителя получили импульсы длительностью около 0 5 пс. Использованный в этой работе поглотитель состоял из комбинации двух насыщающихся поглотителей. Сам по себе DODCI позволяет генерировать короткие импульсы, однако импульсный режим осуществляется лишь вблизи порога генерации, что требует тщательной юстировки и стабилизации параметров лазера. Добавление в раствор DODCI красителя малахитовый зеленый обеспечивает стабильный импульсный режим также при сильном превышении порога накачки. С другой стороны, малахитовый зеленый сам по себе не позволяет осуществить стабильный импульсный режим. Полученные на этой установке импульсы асимметричны по форме и имеют экспоненциально спадающие фронты. Это подтверждает применимость использованной в разд. С другой стороны, измеренные в [6.19] импульсы не являлись частотно-ограниченными. Частота излучения за время следования импульса менялась ( чирп - см. разд. [32]

Здесь и далее штрихом будут обозначаться величины, относящиеся к поглотителю. В общем случае дипольные моменты активных атомов и атомов насыщающегося поглотителя различаются по величине. [33]

При этом длительность ДТр огибающей цуга импульсов будет определяться длительностью импульса в режиме модуляции добротности Дтр, вычисленной в разд. Заметим, что если наряду с медленно усиливающей средой) используется медленно насыщающийся поглотитель ( т около нескольких наносекунд), то, как было показано в разд. [34]

В отличие от активных атомов, которые некогерентно возбуждаются извне, атомы насыщающегося поглотителя будут находиться в основном состоянии до тех пор, пока не вступят во взаимодействие с лазерными полями. [35]

Геометрия многожильного волоконного ответвителя. ( а планарная, ( б ленточная и ( в.| Схема волоконного лазера с пассивной синхронизацией мод. [36]

Величины б и г / представляют собой коэффициенты нелинейного усиления и потерь, учитывающие эффекты в быстронасы-щающемся поглотителе, причем член пропорциональный г / отражает основную сторону физики процесса, но кубического члена ( с коэффициентом б) оказывается недостаточно, чтобы гарантировать динамическую устойчивость лазера. С этой точки зрения учет члена пятого порядка с коэффициентом ц позволяет более правильно описать насыщающийся поглотитель. [37]

В предшествующем рассмотрении мы не обращали внимания на особенности, которые могут быть вызваны размещением поглотителя вблизи зеркала с большим коэффициентом отражения. Такое действие тонкого контактного поглотителя обусловлено тем, что падающий на зеркало и отраженный импульсы перекрываются в насыщающемся поглотителе; это позволяет достигать насыщения при меньших интенсивностях или энергиях импульсов и благоприятствует процессу синхронизации мод. Таким путем к настоящему времени были получены наиболее короткие импульсы длительностью около 50 фс, возбуждаемые в резонаторе лазера ( ср. При этом максимальное перекрытие встречных импульсов в поглотителе обеспечивается системой автоматически, так как оно соответствует оптимальным условиям генерации, если только оба импульса одинаково усиливаются активной средой. Последнее обеспечивается таким размещением усилителя и поглотителя, когда расстояние между ними составляет четвертую часть длины резонатора. [38]

Схема газового ОКГ с химической накачкой ( реакция F HZ-HF H, H Fa-HF - t - F. [39]

ЖКГ на основе растворов ионов неодима в составе вышеуказанных комплексов работают в импульсном режиме свободной генерации, режимах модуляции добротности и синхронизации мод. В режиме модулированной добротности получена импульсная мощность около 108 Вт при длительности импульса 40 не, а в режиме синхронизации мод с использованием насыщающегося поглотителя - 10е Вт при длительности импульса 2 не. [40]

Этот метод, однако, имеет некоторые недостатки, такие, как большая критичность к согласованию параметров накачки и резонатора, необходимому для обеспечения стабильного режима, а также ограниченная насыщающимся поглотителем область перестройки, В то же время преимуществом метода синхронной накачки является возможность перестройки в широком диапазоне частоты излучения и некритичность к выбору интенсивности накачки, С другой стороны, однако, импульсы, полученные методом синхронной накачки, не столь коротки. Кроме того, необходимо точное согласование длины резонатора лазера на красителе с расстоянием между импульсами. Для одновременной реализации преимуществ обоих методов синхронизации в некоторых работах [6.26-6.28] было предложено использовать режим двойной синхронизации, который состоит в одновременном применении синхронной накачки и дополнительной пассивной синхронизации при помощи насыщающегося поглотителя. Так, в результате применения струи, в которой были смешаны поглотитель и усилитель, помещенной в резонатор аргонового лазера с аку-стооптической синхронизацией мод, были получены импульсы [6.28] длительностью 0 3 пс при возможности перестройки в диапазоне от 574 до 611 нм. [41]

В этой схеме применяется столкновение встречных СКИ в нелинейном быстрорелаксирующем поглотителе, к-рый обеспечивает взаимное сжатие импульсов за счет совместного просветления поглотителя. Длительность импульсов, к-рые могут генерироваться в таком лазере, составляет 20 - 30 фс, при условии компенсации дисперсии групповой скорости ( такая дисперсия определяется наличием в резонаторе зеркал, активной среды и насыщающегося поглотителя и приводит к уширению импульса) путем помещения в резонатор пары призм, к-рая при определенной их установке может давать отрицат. [42]

Более слабые по интенсивности выбросы подавляются. Слабое снятие инверсии населенностей в активной среде в комбинации с насыщением поглощения в поглотителе приводит, следовательно, к более сильной дискриминации импульсов, чем та, которую могло бы вызвать действие одного лишь насыщающегося поглотителя. [43]

Рассмотрим теперь, что происходит в лазере, изображенном на рис. 7.4, благодаря наличию насыщающегося поглотителя. Будем считать, что флуктуации интенсивности излучения создают цуг волн с большой интенсивностью, неоднородной в пространстве. Если этот цуг волн попадает на насыщающийся поглотитель, то те участки цуга, интенсивность которых недостаточно велика, будут поглощаться, а участки с достаточно большой интенсивностью пройдут через поглотитель. [44]

Вместе с тем мы увидим, что, даже вводя упрощения, можно получить интересные особенности, характерные для лазера с просветляющимся фильтром. На рис. 7.17, а активная среда и насыщающийся поглотитель помещены в разных участках лазерного резонатора. [45]

Страницы: 1 2 3 4