Режим - синхронизация - мода
Cтраница 3
Наиболее часто и легко реализуемыми режимами генерации твердотельных лазеров являются нестационарные режимы излучения, получившие названия: а) режим свободной генерации, б) режим модулированной добротности резонатора; в) режим синхронизации мод. Все эти режимы находят широкое применение и поэтому заслуживают подробного исследования. [31]
В зависимости от режима работы различают лазеры, работающие в непрерывном режиме, в импульсном режиме с длительностью импульса 10 - 3 - 10 - 6 с, режиме гигантских импульсов с длительностью 10 7 - 10 - 9 с и так называемом режиме синхронизации мод. [32]
 |
Схема хода лучей в генераторе с петлей обратной связи ( в, в интерферометре Саньяка ( б и в авто коллимационном элементе Когельника ( в. [33] |
В режиме синхронизации мод последовательно взятые импульсы в цуге являются когерентными по отношению друг к другу. Однако такая когерентность по существующим представлениям не является необходимым условием возникновения решетки при импульсно-периодическом возбуждении. [34]
Усиление и нелинейное поглощение ( передаточная характеристика нелинейного элемента, называемого экспандером, показана на рисунке) приводят к сжатию импульса по мере его рециркуляции в резонаторе. Временное описание позволяет проследить динамику установления режима синхронизации мод, проанализировать явления, выпадающие из рассмотрения при-стационарном спектральном описании. [35]
Заметим, что при более строгом рассмотрении необходимо учитывать дисперсию показателя преломления в активной среде, в том числе аномальную дисперсию. В ряде ситуаций, например в режиме синхронизации мод, эти тонкие эффекты весьма существенны. Однако, учитывая отсутствие надежной и полной информации о структуре полос люминесценции неодимового стекла, такое рассмотрение сегодня вряд ли целесообразно. [36]
Это объясняется тем, что плотность потока, приходящегося на измерительную поверхность приемника, может достигать величины, при которой приемник начинает работать в нелинейной части своей световой характеристики. Так, лазер на неодимовом стекле [98] в режиме синхронизации мод генерирует импульсы света пикосекундной длительности мощностью 1014 Вт с общей выходной энергией 1000 Дж, что делает невозможным прямое использование большинства приемников без предварительного ослабления излучения. Сложность состоит в том, что необходимо обеспечить приемлемую точность и диапазон ослабления, сохранить фронт волны излучения, его когерентность, длительность импульса, плоскость и степень поляризации. Кроме того, ослабители должны эффективно работать в широком спектральном интервале. [37]
В реальной ситуации лазерным локатором может излучаться сигнал более сложного спектрального состава, чем рассмотренный идеальный узкополосный сигнал. Реальным режимом, позволяющим генерировать импульсы малой длительности, является режим синхронизации мод. [38]
Эксперименты, описанные выше, были осуществлены в видимой области спектра. Генерация исходных импульсов на этих длинах волн обычно осуществляется Nd: YAG-лазером в режиме синхронизации мод, при этом типичные значения длительности составляют 100 пс. [39]
Эксперименты, описанные выше, были осуществлены в видимой области спектра. Генерация исходных импульсов на этих длинах волн обычно осуществляется Nd: YAG-лазером в режиме синхронизации мод, при этом типичные значения длительности составляют 100 пс. Из формулы (6.3.5) следует, что даже для значений N - 100 оптимальная длина световода превышает 1 км. [40]
В режиме свободной генерации неупорядоченное испускание пичков обусловлено многомодовостью генерации. Если генерация мод происходит синфазно с одинаковой амплитудой, то такой режим, называемый режимом синхронизации мод, позволяет получить сверхкороткие импульсы очень большой мощности в пикосекундном диапазоне. [41]
 |
Схема газового ОКГ с химической накачкой ( реакция F HZ-HF H, H Fa-HF - t - F. [42] |
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. [43]
Если положить т ] р 1 ( все фотоны накачки поглощаются активной средой), то в этом случае дифференциальный КПД определяется по существу квантовой эффективностью накачки, поскольку она представляет собой произведение квантовой эффективности накачки на эффективность связи [ см. выражение (5.36) ] на выходе резонатора. В заключение заметим, что в некоторых лазерах на центрах окраски ( LiF и KF, / - - центры) осуществлен режим синхронизации мод с использованием того же метода синхронной накачки, что и в лазерах на красителях. При этом получены короткие импульсы длительностью до 5 пс с перестройкой в диапазоне генерации соответствующего лазера. [44]
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. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5