Синхронизация - мода
Cтраница 2
В режиме синхронизации мод они генерируют импульсы длительностью порядка 102 пс, с частотой повторения 102 МГц и средней мощностью свыше 1 Вт. [16]
Основой механизма пассивной синхронизации мод, как и активной синхронизации, является временная модуляция потерь в резонаторе. Однако в отличие от активной при пассивной синхронизации система сама определяет моменты времени, соответствующие минимуму потерь. Процесс образования импульсов в лазерах на красителях может быть объяснен следующим образом: после того как излучение накачки обеспечило превышение над порогом генерации лазера, в резонаторе начинается процесс установления вынужденного излучения, затравкой которого является спонтанный шум. В рассматриваемом здесь многомодовом режиме излучение состоит из множества статистически перекрывающихся во времени флуктуационных пиков. [17]
Невзаимные эффекты и кинематическая синхронизация мод в твердотельном кольцевом лазере с нестационар-рным резонатором / / Квантов, электроника. [18]
Рассмотренные два примера синхронизации мод позволяют сделать вывод о том, что при выполнении условия синхронизации мод (5.106) амплитуда поля оказывается пропорциональной фурье-образу спектральной амплитуды. Длительность импульса Дтр связана с шириной спектральной интенсивности Avrei, соотношением ATp fe / Avre, где k - числовой множитель ( порядка единицы), который зависит от конкретного вида распределения спектральной интенсивности. [19]
Последняя достигается методом синхронизации мод в широкой линии усиления, характерной для лазерных стекол. [20]
Следующим условием осуществления хорошей синхронизации мод является тщательный выбор уровня интенсивности накачки, который должен лишь немного превосходить второй порог лазера. Это условие также непосредственно следует из принципа синхронизации мод в соответствии с теоретическим анализом в разд. Более высокая интенсивность накачки является причиной быстрого нарастания вероятности образования импульсов-сателлитов. Во многих случаях для уменьшения вероятности установления режима двойных импульсов целесообразно использовать помещенные в резонатор телескопические расширители пучка, снижающие интенсивность в красителе по сравнению с интенсивностью в усилителе. [21]
В режиме с пассивной синхронизацией мод для стабилизации фона 6 должен иметь малую по модулю отрицательную величину. Если энергия импульса возрастает, то возрастает и поглощение, и наоборот. Однако когда Е много меньше энергии стационарного импульса, для обеспечения самовобуждения лазера коэффициент 5 должен быть малым по модулю и положительным. Итак, мы вновь приходим к тому, что оптимальный режим для этой системы находится вблизи кривой S, где нелинейное усиление и спектральная фильтрация частично уравновешивают друг друга, и абсолютную величину 5 можно поддерживать на низком уровне. [22]
Для экспериментального использования эффекта синхронизации мод возникает задача: создать генерацию на максимальном числе собственных колебаний с постоянной разностью фаз в лазерно активной среде с широкой спектральной линией усиления. Для этой цели могут использоваться различные методы, которые будет детально описаны в гл. В данном разделе мы лишь перечислим важнейшие методы и дадим их краткую характеристику. [23]
Основным элементом для осуществления синхронизации мод служит модулятор. [25]
Более подробно изучается режим синхронизации мод, включены новые разделы, касающиеся лазеров с разгрузкой резонатора и методов сжатия оптического импульса. [26]
Они нашли, что для синхронизации мод существует второй порог, лежащий выше собственного порога генерации лазера. Величина второго порога непосредственно связана со снятием инверсии населенностей в активной среде. Надо заметить, однако, что при анализе они исходили из модели медленно насыщающегося поглотителя ( Г ть), которая не очень подходит для твердотельного лазера. [27]
Генерацию полупроводниковых лазеров в режиме синхронизации мод сравнительно легко наблюдать, если увеличить период УКИ путем увеличения длины резонатора с помощью выносных зеркал. Как видно из рисунка, на фоне релаксационных колебаний имеется серия УКИ с периодом, равным 21 / с5 нсек. [28]
Вместо рассмотренной в предыдущем разделе синхронизации мод при модуляции внутренних потерь или оптической длины резонатора синхронизация мод может осуществляться путем модуляции усиления. Если длина резонатора лазера достаточно близка к длине резонатора лазера накачки или кратна ей, то при определенных условиях усиление оказывается модулированным с периодом, равным времени полного прохода резонатора. Как и при модуляции потерь, короткий импульс в этом случае формируется за промежуток времени, соответствующий максимальному усилению. Длительность этого импульса при оптимальных условиях может быть на два-три порядка короче длительности импульса накачки. Лазеры на красителях допускают в определенном диапазоне плавную перестройку частоты в области максимума спектра излучения. Это достигается введением в резонатор частотно-селективного оптического фильтра, в качестве которого могут быть использованы, например, эталон Фабри-Перо, фильтр Лио или призма. Ширина спектра пропускания этих фильтров, однако, не должна быть слишком мала, так как ее сужение может вызвать существенное увеличение длительности импульсов. По указанным причинам значение лазеров на красителях с синхронной накачкой в технике генерации пикосекундных и субпи-косекундных импульсов в последние годы все больше возрастает. По сравнению с лазерами на красителях с пассивной синхронизацией мод, которым посвящена следующая глава, синхронно накачиваемые лазеры имеют следующее преимущество: для перестройки частоты их излучения может быть использована полная спектральная ширина лазерного перехода, тогда как при пассивной синхронизации полоса перестройки дополнительно ограничивается спектром линии поглощения насыщающегося поглотителя. [29]
 |
Представление мод резонатора на комплексной плоскости ( пять мод. [ IMAGE ] б представляет временную точку, когда сумма пяти мод. [30] |
Страницы: 1 2 3 4 5