Разгрузка - резонатор
Cтраница 1
Разгрузка резонатора является общим методом, который можно с успехом применять в лазере с синхронизацией мод, непрерывном лазере и лазере с модулированной добротностью. [1]
Метод разгрузки резонатора позволяет вывести энергию, накопленную в лазере, за время, равное времени полного прохода резонатора. Идею этого метода можно понять при помощи рис. 5.47. На этом рисунке изображен резонатор, составленный из зеркал с коэффициентом отражения 100 %, а выходной пучок выводится с помощью устройства специального типа. [2]
В первый момент разгрузки резонатора давление во встречном потоке на некотором участке ( до точки ах) больше, чем в основном, поэтому в пространстве между соплом и резонатором существуют две струи, сталкивающиеся приблизительно на середине зоны между соплом и резонатором. [3]
Использование схем с разгрузкой резонатора ( cavity dumping), одна из которых изображена на рис. 6.86, позволяет существенно увеличить энергию выходного импульса за счет снижения частоты повторения. [5]
В таких системах для разгрузки резонатора часто используют акустооптическую ячейку благодаря более низким потерям, которые она вносит. Это устройство состоит из акустооптического модулятора, работающего в режиме Брэгга с бегущей волной, причем выходным является дифрагированный пучок. Конфигурация системы, показанная на рис. 5.48, отличается от конфигурации, приведенной на рис. 5.30, а, тремя главными особенностями. ВЧ-генератор, который возбуждает пьезоэлектрический преобразователь, работает при значительно более высокой частоте ( например, v 380 МГц), чем в случае модуляции добротности. [7]
В случае непрерывного лазера с модуляцией добротности метод разгрузки резонатора можно использовать периодически для получения цуга ультракоротких импульсов, частота следования которых равна теперь частоте работы устройства разгрузки, а не частоте повторения C / 2L, устанавливаемой временем полного прохода резонатора. Если эта частота достаточно низка ( 100 кГц - 1 МГц), то соответствующий промежуток между двумя последовательными разгрузками резонатора ( 1 - 10 мкс) обеспечивает достаточное время для восстановления синхронизации мод. [8]
Более подробно изучается режим синхронизации мод, включены новые разделы, касающиеся лазеров с разгрузкой резонатора и методов сжатия оптического импульса. [9]
Заметим, что если в ьысокоотражающем состоянии выходного устройства коэффициент отражения равен 100 %, разгрузка резонатора достигается только переключением устройства в состояние с этим коэффициентом отражения. В конфигурации, показанной на рис. 5.28 а, в момент времени, когда необходима разгрузка, к ячейке Поккельса прикладывают импульс четвертьволнового напряжения и на выходе отбирается отраженный от поляризатора пучок. [10]
 |
Схематическое изображение структуры струи при низкочастотных пульсациях. [11] |
На рис. 44 показана схема структуры струи при низкочастотных ос-цилляциях, при давлении воздуха в сопле 3 ати в фазе разгрузки резонатора. Слева расположено основное сопло, а справа - так называемое пульсационное сопло ( резонатор), соединенное с емкостью большого размера ( Юл), предназначенной для снижения частоты пульсаций. Результирующий поток воздуха, образованный при столкновении основной и пульсационной струй, имеет кол околообразную форму и направлен в сторону пульсационного сопла. Косой скачок, возникающий в зоне столкновения, обозначен W - он совершает колебательные движения вдоль оси струи, тогда как поверхность струи колеблется в перпендикулярном направлении. За первым скачком наблюдается еще несколько косых скачков, что указывает на сверхзвуковой характер течения. В первый момент разгрузки у пульсационного сопла возникает вторая ( слабая) ударная волна Wu, которая движется по направлению к основному соплу, но вскоре исчезает. Гартман отметил, что пульсационные явления в струе возникают начиная с некоторого значения /; при меньших расстояниях между соплами подобных осцилляции не наблюдается. При давлениях меньше критического ( Р0 0 9 ати) ударные волны вырождаются, но в некотором диапазоне расстояний / колебания струи сохраняются. [12]
В зависимости от характеристик внешнего модулирующего воздействия на лазер реализуются следующие основные режимы генерации: режим модуляции добротности, режим синхронизации мод, режим разгрузки резонатора, режим сдвоенной модуляции. [13]
Скачок уплотнения перемещается в свое крайнее положение ( рис. 4, ), приобретая конусообразную форму, а отработанный воздух обтекает резонатор. Процесс разгрузки резонатора заканчивается, и начинается новая фаза наполнения. Таким образом, взаимодействие постоянно существующего основного потока и периодически действующего обратного потока приводит к пульсации газа между резонатором и скачком уплотнения. Одновременно с этими пульсациями наблюдается осцилляция скачка уплотнения. [14]
В случае непрерывного лазера с модуляцией добротности метод разгрузки резонатора можно использовать периодически для получения цуга ультракоротких импульсов, частота следования которых равна теперь частоте работы устройства разгрузки, а не частоте повторения C / 2L, устанавливаемой временем полного прохода резонатора. Если эта частота достаточно низка ( 100 кГц - 1 МГц), то соответствующий промежуток между двумя последовательными разгрузками резонатора ( 1 - 10 мкс) обеспечивает достаточное время для восстановления синхронизации мод. [15]
Страницы: 1