Режим - модулированная добротность
Cтраница 3
Поскольку ТЕ 1 5 мс и тг - 6 6 мкс, из формулы (6.1) получаем т ж 200 мкс при Т 300 К, что соответствует аналогичной величине в кристалле Nd: YAG. Таким образом, александрит является подходящим материалом для получения генерации в режиме модулированной добротности. Поскольку ширина линии генерации очень большая, максимальное значение сечения излучения приблизительно в 60 раз меньше, чем в кристалле Nd: YAG. Поэтому лазер на александрите имеет малое усиление, и необходимо приложить усилия, чтобы ограничить внутрирезонаторные потери. [31]
 |
Классификация ламповых осветителей. [32] |
Максимально достигнутая выходная мощность равна 10е Вт. Коэффициент полезного действия генераторов невелик и составляет не более 0 4 % в режиме модулированной добротности 0 5 - 1 % в режиме свободной генерации. [33]
 |
Способы балансировки роторов с помощью ОКГ с вращающимся ( а и с неподвижным ( б световым лучом.| Автобалансирующее устройство в положении заряжения ( а и выброса ( б корректирующих масс. [34] |
Во втором случае ( рис. 32, б) луч лазера непосредственно воздействует через оптическую систему на поверхность вращающегося ротора. ОКГ при этом могут работать как в режиме свободной генерации, так и в режиме модулированной добротности. При режиме свободной генерации на поверхности ротора образуется след в виде непрерывного реза каплевидной или конической формы. [35]
Каждый из указанных режимов работы реализуется направленным воздействием на динамику формирования импульса излучения в резонаторе лазера и имеет свои отличительные особенности. В режиме свободной генерации обеспечиваются наиболее высокие уровни энергии излучения при наибольших значениях - КПД, в режиме модулированной добротности - наиболее высокие уровни импульсной мощности излучения при несколько меньших значениях КПД, в режиме синхронизации мод - сверхвысокие уровни импульсной мощности излучения при сверхкоротких импульсах. [36]
 |
Схема диода с непланарным р-га-переходом. [37] |
По временным характеристикам работа любого лазера может быть отнесена к одному из четырех видов: непрерывная генерация, импульсная свободная генерация, генерация коротких ( наносекунд-ных) импульсов излучения в режиме модулированной добротности и генерация сверхкоротких ( пикосекундных) импульсов в режиме синхронизации мод. [38]
 |
Структура теории лазера. [39] |
Эти уравнения позволяют проанализировать следующие вопросы: условие лазерной генерации, распределение интенсивности по модам, одномодовый режим работы лазера, многомодовый режим ( одновременная генерация и конкуренция мод), каскадная генерация, режим модулированной добротности, релаксационные колебания. [40]
При характерных параметрах устойчивых и плоских резонаторов для выделения основной моды требуется сравнительно много времени. Так, у плоского резонатора длиной 50 см из круглых зеркал диаметром 8 мм п0 оказьюается близким к 400, и t0 составляет более 10 - 6 с, что заметно превышает длительности пичков в режиме свободной генерации ( см. начало § 3.1) и импульсов в режиме модулированной добротности ( учет непрерывною поступления спонтанного излучения может лишь увеличить о) - Это означает, что в указанных режимах такой резонатор не может обеспечить генерации на одной основной моде. [41]
В режиме свободной генерации формирование импульсов излучения осуществляется с момента достижения порогового уровня энергии накачки и длится в течение практически всего периода действия импульса световой накачки. Длительность импульса в этом режиме составляет десятые доли - единицы миллисекунд. Режим модулированной добротности используется для генерации мощных ( вплоть до гигаватт) и коротких импульсов излучения длительностью порядка 10 - 7 - Ю-9 с. Принцип действия ОКГ в этом режиме заключается в искусственной задержке и сокращении времени излучения за счет накопления активных атомов на метастабильном уровне за время действия импульса накачки. Для обеспечения этого режима работы временно уменьшается добротность резонатора путем введения дополнительных потерь, в результате чего условия самовозбуждения не выполняются. По окончании импульса накачки, когда на метастабильном уровне накопились почти все атомы активного вещества, быстро восстанавливается добротность ( исключающая потери) резонатора, и возбужденные атомы переходят на нижний уровень, излучая мощный короткий импульс света. [42]
Ограниченные размеры кристалла, естественно, определяют энергетические возможности рубиновых лазеров. Предельную энергию генерации в режиме с модулированной добротностью можно сравнительно просто оценить, полагая, что все активные ионы возбуждены к началу импульса излучения. Реальные значения энергии излучения в режиме модулированной добротности составляют - 1Дж при длительности импульса 30 не. Рекордные значения энергии гигантского импульса достигают десятков Дж. В режиме свободной генерации полная энергия излучения за время накачки активного элемента - - 1 мс может быть несколько выше, так как в силу пичкового характера генерации активные ионы могут испытывать многократное возбуждение и тушение в каждом импульсе накачки. Так как время между двумя соседними пичками составляет - 10 икс, то даже при возбуждении всех ионов в каждом пичке полная энергия излучения лазера за время свободной генерации будет меньше 300 Дж. [43]
Третий и четвертый члены в правой части уравнения (4.144) описывают изменение инверсии рабочих уровней под действием накачки и спонтанных переходов. Если длительность генерируемых импульсов настолько мала, что за время, равное их длительности, изменение инверсии под действием накачки и за счет спонтанных переходов невелико, то третьим и четвертым членами в уравнении (4.144) можно пренебречь. Это, как правило, справедливо для режима модулированной добротности. Необходимо отметить, что и в уравнении переноса (4.146) - так называемая эффективная скорость фотонов в резонаторе с активным и фототропным элементами. Для случая, когда используется полностью система уравнений (4.144) - (4.146), т.е. при введении фототропного затвора в резонатор, формула для эффективной скорости движения фотонов в резонаторе может быть записана в виде. [44]
Принцип действия лидара аналогичен принципу действия радиолокатора. Основным элементом его является лазер, используемый в качестве источника импульсного излучения. Обычно применяют рубиновые или неодимовые лазеры, работающие в режиме модулированной добротности. Мощность в импульсе этих лазеров достигает десятков мегаватт. Длительность зондирующих импульсов лежит в пределах 1 - 2) 10 - 8 с. Импульсы направляются на исследуемый объект с помощью соответствующей оптической системы. Обратное излучение, рассеиваемое объектом, собирается с помощью линзовой или зеркальной системы и направляется на фотоэлектронный умножитель. Выходной-сигнал последнего обрабатывается и подается на осциллограф или записывается накопительным устройством на магнитных дисках, а затем передается на осциллограф. [45]
Страницы: 1 2 3 4