Расчет - резонатор
Cтраница 3
Возбуждение на высших обертонах нецелесообразно из-за роста потерь и возможности перескока частоты на основной тон. Расчет резонатора по первой четверти и по третьей четверти имеет свои особенности. [31]
Таким образом, методы расчета активных резонаторов для расчетчика и конструктора являются одними из основных при решении инженерных задач квантовой электроники. Большая часть расчетных работ по резонаторам лазеров, например [5, 100], основана на реализации в ЭВМ численных методов решения интегральных либо дифференциальных уравнений, описывающих формирование электромагнитного поля в резонаторе, которые оправдали себя в основном в случае пустых резонаторов либо резонаторов, заполненных линейной однородной средой. Эти методы и в настоящее время не потеряли своей актуальности, так как с их помощью определяются собственно характеристики открытых резонаторов как устойчивых, так и неустойчивых, а именно: собственные частоты и собственные типы колебаний резонаторов; дифракционные потери на апертурах зеркал. Выбор описания поля в резонаторе ( интегральное или дифференциальное уравнения) определяется постановкой задачи, тем объемом информа ции, которую необходимо получить, и затратами машинного времени на решение этой задачи. Метод интегральных уравнений, дающий полную информацию о собственных частотах и собственных полях ( модах) резонатора как набор собственных чисел и собственных функций соответствующего интегрального оператора, чаще применяется для расчетов резонаторов в устойчивой области. Метод дифференциальных уравнений, который может дать информацию, как правило, только о конкретном типе колебаний, чаще используется при решении резонаторных задач в неустойчивой области. [32]
На этом расчет резонатора матричным методом заканчивается. Еще раз отметим, что расчет резонаторов с помощью правила ABCD или, что то же самое, матричным методом чрезвычайно эффективен и широко применяется. [33]
Формулы (4.79), (4.80) и (4.82) позволяют полностью рассчитать схему резонатора с телескопом и с динамической стабильностью параметров. Проиллюстрируем данный алгоритм на примере расчета резонатора, который должен обеспечивать WQ - 2 мм и wi - 0 4 мм. [34]
Подобные диаграммы могут быть построены и для прямоугольных резонаторов с любым выбранным отношением сторон В / А. Эти диаграммы видов колебаний очень полезны при расчете резонаторов, так как по ним видно, какие возможны виды колебаний на рабочей частоте или в диапазоне механической перестройки резонатора. [35]
Описывается системная реализация пакета программ MULTIMODE, предназначенного для решения спектральной задачи, которая возникает при моделировании резонаторов. Сравнения с другими известными пакетами показывают, что при расчетах конкретных резонаторов MULTIMODE требует на два порядка меньше процессорного времени при использовании одинаковых ЭВМ и достижении одинаковой точности расчетов. [36]
Интегральные уравнения, встречающиеся в теории резонаторов, относятся к классу линейных однородных уравнений второго рода. В этом параграфе коротко рассмотрим те из них, которые наиболее часто применяются при расчетах резонаторов. Причем не будем ограничиваться лишь формальным изложением сути метода, но там, где это будет уместно, обсудим также их физический смысл и наиболее интересные результаты, полученные с их помощью. [37]
Правая часть этой формулы является безразмерной величиной и зависит только от геометрических размеров резонатора и распределения поля в нем. Ярез известна как коэффициент формы ( форм-фактор) резонансного контура С распределенными постоянными для заданного распределения гаоля ( или, как обычно говорят, для заданного вида колебаний) на резонансной частоте й) рез. Эта величина позволяет использовать при расчете резонаторов метод подобия. Бели пропорционально изменяются линейные раз-меры резонатора с известной добротностью или изменяется материал проводника, то величина4Q полученного контура может быть определена из условия, что коэффициент F постоянен. [38]
В зависимости от вида элемента связи и его конкретного выполнения трансформатор сопротивлений может быть повышающим - / С ( ю) 1, понижающим - / С ( ю) 1 или отсутствовать при прямом соединении. Во многих практических случаях эти параметры можно определить, применяя аналитические и графические методы вычислений. Представление четырехполюсника связи в виде эквивалентного трансформатора сопротивлений позволяет упростить расчет резонаторов, и в первую очередь колебательных систем генераторов на твердотельных активных элементах, так как последние обладают сравнительно низкой собственной добротностью и для получения максимальной мощности их приходится сильно связывать с нагрузкой. [39]
 |
Эквивалентные схемы одноконтурного генератора с активным элементом. включенным по схеме двухполюсника ( б и четырехполюсника ( а. [40] |
В зависимости от вида элемента связи и его конкретного выполнения трансформатор сопротивлений может быть повышающим - / С ( в) 1, понижающим - / С ( со) 1 или отсутствовать при прямом соединении. Во многих практических случаях эти параметры можно определить, применяя аналитические и графические методы вычислений. Представление четырехполюсника связи в виде эквивалентного трансформатора сопротивлений позволяет упростить расчет резонаторов, и в первую очередь колебательных систем генераторов на твердотельных активных элементах, так как последние обладают сравнительно низкой собственной добротностью и для получения максимальной мощности их приходится сильно связывать с нагрузкой. [41]
Модовый состав генерируемого излучения определяет пространственную, временную и спектральную структуры генерируемого излучения. Количество генерируемых мод, их характеристики, взаимодействие и концентрация мод в лазерах всех типов, работающих в различных режимах, определяется типом используемого резонатора, особенностями активной среды и в частности, степенью однородности ее возбуждения но объему активной среды. Это особенно важно для лазера на твердом теле с оптической накачкой. Проблемам расчета резонаторов, их выбору и влиянию на модовый состав и пространственно-временную структуру излучения посвящена монография [ 53, которая может оказаться полезной при анализе модовога состава излучения. [42]
Результаты численного решения характеристического уравне-шя в виде зависимости параметра k0R от т ] при различных зна-еииях относительной диэлектрической проницаемости е Р резона-ора для Яо16 - типа колебаний представлены в табл. 2.2. Эти ре-ультаты могут быть использованы как при расчете резонаторов Яо1б - типом колебаний, так и при определении относительной ди-лектрической проницаемости материалов ( е Р31) мето-ом ЦДР в волноводе стандартного сечения при слабой связи. Диаметр резонатора находится [ з соотношения D 95 493 ( k0R) ffD: 13 94 мм, L - Dr 5 59 мм. При расчете резонаторов с промежуточными значени-ми параметров ц и е Р необходимо воспользоваться графически-ш зависимостями, построенными предварительно по данным абл. [43]
Выполнение конкретного задания осуществляется при помощи многошаговой процедуры MMODE. Пакет MULTIMODE рассчитан на работу с помощью диалоговой системы, например, TERM, PRIMUS. Для удобства пользователя расчет конкретного резонатора производится в несколько этапов. Запуск системы осуществляется следующим заданием для ОС. [44]
Вплотную к расчету тороидальных резонаторов примыкает расчет резонатора типа щель - отверстие, изображенного на рис. 10.30, а. Роль сосредоточенной индуктивности на рис. 10.30, а играет отверстие, внутренняя поверхность которого может рассматриваться как одиночный ленточный виток. Роль емкости играет сквозная щель. Ввиду большого сходства расчета резонаторов типа щель-отверстие с расчетом тороидальных резонаторов вывод соответствующих уравнений здесь опускается. [45]
Страницы: 1 2 3 4