Излучение - накачка
Cтраница 4
При спонтанном комбинационном рассеянии во многих средах небольшая часть ( обычно - 10 6) мощности излучения накачки преобразуется в излучение с более низкой частотой, причем величина частотного сдвига определяется колебательными модами среды. Этот процесс, называемый также эффектом Рамана [1], в квантовой механике описывается как рассеяние фогона на молекуле, в процессе которого молекула совершает переход между колебательными состояниями, а частота фотона уменьшается. Исходное излучение служит накачкой для генерации излучения на смещенной частоте. [46]
В активированных неодимом материалах высокой плотности при эффективной системе накачки можно считать, что половина энергии излучения накачки в спектральном диапазоне 0 37 - 0 94 мкм поглощается активной средой. [47]
Величина L ограничена потерями в световоде as и af на сигнальной длине волны и на длине волны излучения накачки соответственно. Поскольку мощность излучения накачки непостоянна вдоль световода, энергия солитона может значительно изменяться по длине световода, даже если она и полностью восстанавливается в конце каждого каскада усиления. При as 0 18 дБ / км и ар 0 29 дБ / км ( наименьшие значения, достигнутые к настоящему времени) данные требования ограничивают L значениями меньше 50 км. Из экономических соображений L должна быть как можно больше. Таким образом, ожидается, что в большинстве случаев L находится в пределах 30 - 50 км. [48]
Величина L ограничена потерями в световоде as и ар на сигнальной длине волны и на длине волны излучения накачки соответственно. Поскольку мощность излучения накачки непостоянна вдоль световода, энергия солитона может значительно изменяться по длине световода, даже если она и полностью восстанавливается в конце каждого каскада усиления. При а, 0 18 дБ / км и ар 0.29 дБ / км ( наименьшие значения, достигнутые к настоящему времени) данные требования ограничивают L значениями меньше 50 км. Из экономических соображений L должна быть как можно больше. Таким образом, ожидается, что в большинстве случаев L находится в пределах 30 - 50 км. [49]
Таким образом, хотя в традиционных лазерах и лазерах на динамических решетках элементарные акты, приводящие к преобразованию излучения накачки в генерационную волну, различны, их функционирование как оптических генераторов когерентного излучения в основных чертах одинаково. Основное их отличие состоит в реализации условий сфазирован-ности вторичного излучения в генерационную волну для ее усиления. [50]
Эффективность работы ДИК-лазера зависит от многих параметров: способа накачки, давления и температуры рабочего газа, поляризации излучения накачки, параметров оптического резонатора, конкретный выбор которых определяется молекулярными характеристиками активной среды. Важнейшую роль играют скорости вращательной и колебательной релаксаций, параметры насыщения переходов с поглощением и излучением. При недостаточно быстрой колебательной релаксации ( эффект узкого горла) инверсия заселенностей вращательных уровней в возбужденном колебательном состоянии будет существовать лишь в течение короткого промежутка времени после начала накачки, так как в результате вращательной релаксации, скорости которой выше скоростей колебательной релаксации, среди вращательных уровней быстро установится больцмановское распределение заселенностей. [51]
 |
Работа лазера как функционирование объединенной пары тепловых. [52] |
Запуская лазер в обратном направлении и, следовательно, переводя его в режим работы оптического охладителя, при котором излучение накачки является уже выходом флуоресценции с температурой Tph, мы получим, что техническая эффективность окажется равной обратной величине лазерной эффективности Г / L. Таким образом, техническая эффективность должна быть меньше, чем Трн / ( Трн - Т), что согласуется с неравенством, полученным М. А. Вайнштейном [67] для случая электролюминесцентного охлаждения. [53]
Основным отличием этих двух направлений роста являются форма и размер термооптических искажений активных элементов, возникающих при нагреве, излучением накачки. Подробно об этом будет изложено в § 1.5. Все остальные свойства элементов с этими двумя ори ентациями практически совпадают. [54]
 |
Спектрально - люминесцентные и генерационные характеристики наиболее эффективных. [55] |
Эйнштейна в максимуме спектра поглощения; т5 - время жизни первого возбужденного синглетного состояния St; Хнак - длина волны излучения накачки; ( Хг - з) гсн - поглощение спектра генерации; - у - КПД генерации; К ( нак) - коэффициент поглощения на длине волны накачки; FL - накачка газоразрядной импульсной лампы. [56]
Однако вопросы, связанные с контуром уровней энергии и спектральных линий простых систем, со смещением и уширением уровней под действием излучения накачки, с нерезонансным рассеянием и аналогичные им полностью выходят за рамки этого метода. Уравнения (2.23) в общем случае не следуют из уравнений квантовой электродинамики. Их можно получить используя специальные предположения, которыми ограничивается область их применимости. Скоростные уравнения (2.23) справедливы при условии, что падающее излучение или вовсе отсутствует, или достаточно широкополосно, а средние частоты полос совпадают с собственными частотами исследуемого вещества. Ими также можно пользоваться, если облучение вещества происходит узкополосным излучением в условиях, когда уровни энергии обладают большой шириной, например, когда это колебательные уровни сложных молекул. [57]
Из формулы ( I; видно, что, определив предварительно t f можно найти сечение горячего перехода В14 на частоте излучения накачки. Дискретность перестройки С0 2 -лазера не позволяет исследовать зависимость сечения от частоты с достаточным спектральным разрешением. Мы обратили внимание на то что частота основного перехода зависит от температуры криогенного раствора. [58]
Этапы реализации этой методики для конкретных активных сред и лазеров связаны, с одной стороны, с экспериментальными измерениями ( коэффициенты поглощения излучения накачки и усиления лазерного излучения), а с другой стороны, с расчетами указанных соотношений на ЭВМ. К основным результатам, полученным с помощью этой методики и апробированным в экспериментальных работах, можно отнести следующие. [59]
Минимальные потери мощности накачки СБМ излучения легче обеспечить в ЛОН с открытым резонатором, который одновременно используется и в качестве многоходовой кюветы для излучения накачки. Введенный через инжекционное отверстие в одном из зеркал, обладающих кривизной, луч накачки, удерживаясь в приосевой области, вращается вокруг оси резонатора. После определенного числа проходов луч покидает резонатор через инжек-циоиное отверстие, попадая в резонатор лазера иакачки. Для устранения потерь и уменьшения обратной связи во иакачке параметры резонатора необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить возможно большее число проходов излучения накачки ( около 100) в резонаторе. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5