Развитие - генерация
Cтраница 4
Кратко обсудим нелинейные явления, приводящие к возникновению сверхкоротких импульсов в лазерах с поглощающим элементом внутри резонатора. Пусть создана инверсная заселенность уровней в активном элементе лазера и происходит усиление спонтанного излучения. Амплитуда поля имеет вид набора случайных по величине и случайно расположенных выбросов. На первом этапе развития генерации, когда мощность излучения еще невелика, фильтр ослабляет все выбросы в равной мере. С течением времени все большее число атомов возбуждается, и энергия поля в резонаторе увеличивается. [46]
Согласно [8], генерация в управляемом лазере сохраняется и при вибрации зеркал, однако в такт с ней будут колебаться абсолютная фаза выходного пучка и разность фаз излучения синхронизируемых лазеров, что недопустимо. Поэтому вибрацию всех элементов резонаторов необходимо исключать. Отметим недостатки синхронизации лазеров с помощью обращающих зеркал: 1) требуется большой энерговклад при записи обращающих зеркал ( в [23] свыше 0 5 Дж по сравнению, например, с 10 - 12 Дж для СО2 - лазера и даже 10 - 15 Дж для мощного лазера на ИАГ: Nd3 [3]); 2) инерционность процессов синхронизации, связанная с временем записи решеток и развития генерации на сопряженных пучках. Все это может ограничить применимость метода для синхронизации непрерывных лазеров малой и средней мощности, когда отмеченные недостатки не очень актуальны. Реальные возможности синхронизации лазеров методами смешения волн, как и ряда других приложений лазеров на четырехволновом смешении, станут ясны только после тщательных исследований. [47]
В жидкостных лазерах активная среда под воздействием мощного излучения испытывает весьма сильные термо - и акустооптические искажения. Излучение, отраженное от зеркала резонатора, вновь поступает в кювету, имея спектрально-угловое распределение, сформированное в результате двухкратного прохождения интерферометра-селектора. После прохождения кюветы спектр излучения остается неизменным, однако в соответствии с искажениями в активной среде изменяется его угловое распределение, из которого только какая-то часть затем пропускается селектором. Таким образом происходит перекачка энергии излучения в направления, подавляемые интерферометром, и возникают дополнительные к зеркальным потери. Перекачка осуществляется постоянно в течение импульса, а не только в момент развития генерации. [48]
 |
Оптическая схема резонатора лазера ЛТИ-504. [49] |
Работа акустооптического затвора в резонаторе лазера основана на дифракции лазерного луча на ультразвуковой волне, возбуждаемой в фотоупругой среде. Вследствие дифракции - часть света, Прошедшего через затвор, отклоняется от первоначального положения и не принимает участия в генерации. Другими словами, в резонатор вносятся дополнительные потери. В случае, когда коэффициент суммарных потерь шреобладает над коэффициентом усиления, генерация прекращается. В отсутствие генерации под действием непрерывной накачки происходит возрастание инверсной населенности. После быстрого переключения затвора в состояние с малыми потерями начинается развитие генерации, и запасенная энергия излучается в виде гигантского импульса. [50]
 |
Форма гигантского импульса при различных начальных превышениях порога. [51] |
Динамика развития гигантских импульсов может быть прознали -: зирована с помощью системы балансных уравнений ( см. гл. Процесс ге - нерации гигантского импульса можно разбить на три этапа, подобных этапам развития пичка свободной генерации. На первом происходит накопление инверсной населенности до момента тт, когда включается добротность резонатора. На втором этапе линейного развития генерации инверсная населенность остается постоянной, а плотность энергии излучения резко нарастает. Третий этап развития генерации заключается в высвечивании гигантского импульса. [52]
Страницы: 1 2 3 4