Активная среда - лазер
Cтраница 2
Химические процессы, используемые для создания активной среды лазеров, должны обеспечивать: существенный энерговклад во внутренние степени свободы продуктов реакции; достаточную скорость этих процессов по сравнению с процессами релаксации энергии внутренних степеней свободы. [16]
Выполнение этого условия зависит от характеристик активной среды лазера и параметров возбуждающего импульса. Пороговая крутизна фронта импульса накачки ( как и пороговая плотность интенсивности возбуждения) определяется спектроскопическими характеристиками молекул красителей. [17]
Вследствие ограниченности поперечных размеров зеркал и активной среды лазера распространение волн в резонаторе сопровождается дифракционными явлениями. Поэтому применение принципа цикличности к распределению амплитуды поля по волновому фронту сводится к решению дифракционной задачи: квантовый генератор формирует когерентный световой пучок с таким поперечным распределением амплитуды, которое с учетом дифракционных явлений должно воспроизводить себя на протяжении одного цикла. [18]
Как и в случае рубинового лазера, активная среда лазера имеет форму цилиндрического стержня и возбуждается с помощью оптической накачки. Лазер на стекле, легированном неодимом, вследствие плохой теплопроводности стекла может работать только в импульсном режиме. Важным свойством этого лазера является очень большая ширина полосы лазерного перехода ( 30 - 40 нм), обусловленная неоднородностью кристаллического поля в стекле. Так как ширина полосы генерации может достигать 10 нм, в режиме синхронизации мод можно получать импульсы очень малой длительности. Конечно, если бы все моды в пределах полосы шириной 10 нм были бы синхронны по фазе, то можно было бы получить импульсы длительностью 10 - 13 с. Однако на практике самые короткие импульсы имеют длительность 10 - 12 с. Благодаря относительно невысокой стоимости стеклянных стержней, легированных неодимом, лазер такого типа часто используется для получения мощных импульсов большой энергии. [19]
Отличительной чертой таких усилителей является то, что активные среды используемых лазеров работают в режиме значит, насыщения, а следовательно, и большого усиления. При этом могут использоваться как однопроходные ( однонаправленные) УЯИ, так и двух - и более проходные. [20]
На рис. 5.1 представлены типичные схемы оптической накачки активных сред лазеров на основе органических соединений излучением лазеров других типов. [21]
Временное распределение выходного излучения зависит от времен релаксации активной среды лазера, от кинетики процесса накачки и от изменений свойств резонатора со временем. [22]
ЛАЗЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, в-ва, используемые в качестве активных сред лазеров. [23]
Математическое моделирование процесса генерации ( усиления) в активной среде лазера с оптической накачкой необходимо при разработке и конструировании этих приборов и во многом способствует поиску оптимальных решений в этих задачах. Однако реальный смысл все эти расчеты приобретают только тогда, когда разработчик имеет в своем распоряжении надежные данные по численным значениям всех констант основных процессов, определяющих взаимодействие излучения ( накачки и генерации) с молекулами активной среды. [25]
В вводных главах затрагиваются наиболее типичные экспериментальные конструкции и активные среды лазеров, но основная часть книги будет посвящена теоретическому описанию широкого круга лазерных процессов. Лазер, или оптический мазер, как он первоначально назывался, будучи одним из самых важных изобретений нашего века, нашел многочисленные применения в физике, химии, медицине, технике, теле - и радиосвязи и других областях. Весьма перспективны и другие приложения, например в компьютерах. Но физические процессы, приводящие к уникальным свойствам лазерного излучения, необычайно интересны и в плане фундаментальных исследований. Лазер - прекрасный пример системы, находящейся вдали от теплового равновесия, которая может достигать макроскопически упорядоченного состояния путем самоорганизации. [26]
 |
Схема С02 лазера. [27] |
Резонатор лазера представляет собой комплекс, состоящий из газоразрядной трубки, активной среды лазера и зеркал. Газоразрядная трубка, в которую заключена активная среда в виде смеси углекислого газа, азота и гелия, представляет собой стеклянную трубку диаметром в несколько сантиметров, по концам которой расположены зеркала. Коэффициент отражения одного из них составляет почти 100 %, а второе - частично проницаемое. Через это второе зеркало из резонатора выходит почти направленный пучок лучей толщиной около 20 мм. [28]
Здесь п - количество ионов второй примеси, распределенных в объеме активной среды лазера с плотностью ту ( г); u ( r) - нормированная модовая функция резонатора; Ды - величина отстройки частоты лазерного поля от резонанса безфононного перехода ионов второй примеси; константа g характеризует величину взаимодействия каждого иона с полем, которое длится в течение времени жизни Т, R - скорость, с которой ионы оказываются в основном состоянии. [29]
 |
Резонатор лазера из двух секций и с режущей головкой. [30] |
Страницы: 1 2 3 4