Непрерывный режим - генерация
Cтраница 2
Метод активной синхронизации за счет модуляции оптической длины резонатора ( частотная модуляция) по сути также сводится к модуляции потерь для поля моды за счет сдвига ее резонансной кривой при изменении длины резонатора. Активный метод синхронизации применяется для лазеров непрерывного режима генерации. [16]
 |
Типичная схема оптической накачки для F / Я-лазера. [17] |
Волноводные резонаторы стали широко применяться в технике ГЛОН после того, как Ходжес и Хартвик [126] впервые применили их в лазерах с оптической накачкой. Наиболее широко они используются в ГЛОН с непрерывным режимом генерации, поскольку в открытом резонаторе при большой длине волны генерации возрастают дифракционные потери. [18]
В средней ИК-области работают маломощные лазеры на основе солей свинца, для непрерывного режима генерации типичны рабочие температуры 30 К и ниже. [19]
В формировании модовой структуры волноводного резонатора используются его стенки, что дает возможность получать высокие плотности накачки в резонаторе без увеличения диаметра его трубки. Возможности получения эффективного резонатора с малыми диаметрами резонаторной полости выгодны прежде всего для непрерывного режима генерации в ГЛОН, в механизме которого существенную роль играет дезактивация верхнего колебательного уровня. Выигрыш в накачке и генерации в волно-водном резонаторе имеет предел, обусловленный максимально допустимым ростом потерь при распространении излучения в волноводе. Помимо этих потерь внутри волновода имеют так называемые потери на связь, возникающие при распространении волны от конца волновода к зеркалу. [20]
Так как при импульсном режиме работы лазеров на гранате коэффициент усиления значительно превосходит таковой при непрерывном режиме генерации, то методы, применяемые в последнем случае, оказываются недостаточными для полной модуляции добротности резонаторов. Поэтому для модуляции добротности резонаторов импульсных лазеров широкое распространение получили электрические ( ЭОЗ), фототропные и механические затворы. Электрооп тические затворы в сравнении с механическими обеспечивают более быструю модуляцию добротности резонатора, что улучшает энергетические характеристики лазера и уменьшает длительность имеушьса генерации. Фототротшые затворы, кроме того, интересны тем, что не требуют устройств электропитания. [21]
Положительную роль играет также волноводный эффект, который способствует концентрированию волны излучения внутри оптически более плотного среднего слоя структуры. В конечном итоге гетеролазеры по Сравнению с гомогенными имеют в десятки раз меньшую пороговую плотность тока и больший КПД, что, в свою очередь, позволяет осуществить непрерывный режим генерации при комнатной температуре. [22]
При выключенном затворе лазеры работают в непрерывном режиме. Зависимость мощности излучения от мощности накачки для лазера ЛТИ - 502 приведена на рис. 4.1. Зависимости средней мощности излучения Р0, длительности импульса излучения т и пиковой мощности от частоты - повторения импульсов для лазеров с модуляцией добротности резонатора имеют - вид, представленный на рис. 4.2. При больших частотах повторения значение средней мощности: асимптотически стремится к уровню мощности в непрерывном режиме генерации. [24]
 |
Упрощенная схема энергетических уровней, показывающая диапазон перестройки излучения ГЛОН за счет эффектов Рамана при перестройке частоты лазера накачки. [25] |
Наиболее характерной работой по применению полуклассического подхода к анализу работы ГЛОН можно считать работу [136], в которой анализируется непрерывный лазер. Характер цроявления рамановских ( когерентных) процессов зависит от того, подвергаются ли допле-ровскому уширению оба перехода ( переход накачки и излучения ГЛОН) или только один из них. При непрерывном режиме генерации переход накачки всегда испытывает доплеровское уширение, тогда как уширение лазерного перехода может быть или преимущественно столкнови-тельным, или преимущественно допле-ровским в зависимости от частоты и рабочего давления. Системы с двойным допле-ровским уширением примечательны тем, что в них наблюдается анизотропия профиля линии усиления. [26]
Регистрация рассеянного излучения в направлении, перпендикулярном к лазерному пучку, позволяет несколько улучшить геометрические характеристики измерительной системы с импульсным лазером и снизить предел обнаружения газовых загрязнителей. Некоторую потерю чувствительности из-за меньшего значения мощности излучения в непрерывном режиме генерации можно частично компенсировать, используя кюветы с многократным прохождением лучей и повысив эффективность собирания света, как это делается при исследованиях комбинационного рассеяния. [27]
В стационарных условиях более удобно работать с лазерами непрерывного действия, осуществить амплитудную модуляцию лазерного излучения с помощью вращающегося обтюратора и вместо сложной системы счета фотоэлектронов с накоплением данных использовать более простую технику усиления сигнала и последующего синхронного детектирования. В настоящее время такая возможность еще не реализована. Некоторую потерю чувствительности из-за меньшего значения мощности излучения в непрерывном режиме генерации можно частично компенсировать, используя кюветы с многократным прохождением лучей и повысив эффективность собирания рассеянного света, как это делается при исследованиях комбинационного рассеяния. [28]
Режим непрерывной генерации достигается только в том случае, если время жизни верхнего лазерного уровня больше времени жизни нижнего лазерного уровня. Если это условие не выполняется, лазер работает в режиме самопрерывания генерации - тогда длительность импульса накачки меньше времени жизни возбужденного состояния. На практике лазеры, которые в принципе могут работать в непрерывном режиме генерации, иногда используют для работы в режиме импульсной генерации. К этому прибегают, например, в том случае, если интенсивность накачки при работе в непрерывном режиме генерации настолько высока, что это вызывает серьезные ограничения срока службы системы накачки. [29]
 |
Схема для расчета концентрации легирующего элемента в зоне лазерного легирования. [30] |
Страницы: 1 2 3