Cтраница 2
![]() |
Схема устройства интерферометра с фотоумножителем для сч (. та ференционных полос. [16] |
При изменении длины резонатора в нем периодически возникают стоячие волны. [17]
Измерения, проведенные на ОКЦР с различными соотношениями размеров, позволили установить зависимость спектра резонансных колебаний от длины резонатора и диаметра внутреннего проводника. При изменении длины резонатора наиболее сильно сдвигаются колебания с большими продольными индексами. Такая же зависимость наблюдается и для различных соотношений диаметров внутреннего и внешнего проводников. [18]
Наиболее простым источником перестраиваемого когерентного излучения является обыкновенный газовый лазер, который можно настраивать дискретно на любую из генерируемых линий с помощью дифракционной решетки, используемой в качестве одного из зеркал резонатора. Однако диапазон перестройки частоты изменением длины резонатора в большинстве случаев оказывается недостаточным для наведения на интересующую линию поглощения. [19]
В этой области имеет место стабильный моноимпульсный режим. Она является областью устойчивой синхронизации мод. В указанной области изменения длины резонатора лазера на красителе периоды следования импульсов лазера и накачки совпадают. Это становится возможным вследствие задержки импульса частотно-селективным элементом и сдвига импульса вперед усилителем. Сдвиг импульса в усилителе возникает вследствие сокращения заднего фронта импульса, вызванного уменьшением усиления. [20]
Известно, что устойчивость резонатора по отношению к высшим типам поперечных мод ниже, чем к низшим. Пусть выбранной конфигурации резонатора соответствует точка, лежащая вблизи границы области устойчивой работы. В этом случае при изменении длины резонатора изменяются условия устойчивости. При увеличении размеров резонатора, когда отношение RIL 0 975, высшие колебательные типы затухают и остаются только продольные колебательные типы с гауссовым распределением по сечению. Таким образом, выбор длины резонатора является одним из возможных способов селекции поперечных мод. [21]
![]() |
Принципиальная схема измерительной линии с калиброванным аттенюатором. [22] |
При длинах волн более 10 ел для питания резонатора используют диапазонный генератор с триодом, тогда настройка в резонанс может производиться изменением как частоты генератора, так и длины резонатора. При длинах волн менее 10 см в качестве генераторов используются клистрон или магнетрон, у которых, однако, невозможно изменение длины волны в широких пределах. Поэтому настройка в резонанс может производиться только изменением длины резонатора. [23]
В частном случае oi ою в центре линии получается значительное ослабление инверсии, так как тогда обе дыры сливаются в одну дыру. Усиленное снижение инверсии приводит ( ср. Поэтому в результате перестройки лазерной частоты ( хотя бы путем изменения длины резонатора) на контуре создается углубление - так называемый лэмбовский провал [3.12-5] - при со л; сою; спектральное распределение L ( a) показано на фиг. [24]
Вопросы связи первоначально были исследованы на примере связи с линией, подходящей к свободному концу резонатора. Было найдено, что зависимость связи от зазора выражается экспоненциальным законом, как показано на графике фиг. Но очевидно, что концевая связь будет изменяться по величине при изменении длины резонатора; это приводит к окончательному выбору места связи как для входа, так и для выхода в точке на резонаторе, соответствующей 8 / 4 длины волны. [25]
Мы также указали на то, что интенсивность выходного излучения подвержена в очень небольшой степени флуктуа-циям, связанным со спонтанным излучением. Таким образом, можно считать, что ширина полосы генерации одномо-дового лазера преимущественно обусловлена флуктуациями фазы f ( t), а не флуктуациями амплитуды лазерного поля. Эти флуктуации вызваны либо флуктациями фазы за счет спонтанного излучения, либо, что встречается чаще, изменениями длины резонатора вследствие теплового расширения или вибраций со звуковой частотой. [26]
Если ширина полосы велика по сравнению с расстоянием между модами резонатора ( многомодовый режим работы), для получения непрерывной перестройки надо изменить только один параметр, определяющий длину волны излучения лазера, например положение призмы пли дифракционной решетки в лазере на красителях или же магнитного поля в лазере с переворотом спина. Если желательно получить непрерывную перестройку при одномодовом режиме работы лазера, то, как правило, требуется более одного диспергирующего элемента и необходимо принять специальные меры для синхронной перестройки всех этих элементов, включая и изменение длины резонатора. [27]
Осуществление принципа гетеродинирования частот излучения в трехзеркальном интерферометре может обеспечить чувствительность, значительно превосходящую чувствительность других интерферометров. В работе [18] описан интерферометр, в котором используется двухчастотный лазер с длиной активного резонатора 80 см и пассивного резонатора 10 см. Такое соотношение длин активного и пассивного резонаторов обеспечивает совпадение только двух их резонансных частот. Вблизи совпадения резонансов активного и пассивного резонаторов одна из частот генерации возмущается, а другая остается невозмущенной. Информация об изменении длины пассивного резонатора заключается при этом в разностной частоте генерируемых колебаний, скорость изменения которой при изменении длины пассивного резонатора может составлять величину 5 кГц / А. Оцениваемая чувствительность такого измерителя в случае использования синхронного детектирования составляет 10 - 3 А. Однако описанные трехзеркальные интерферометры достаточного применения для измерения длин и перемещений в настоящее время не нашли: они еще не могут конкурировать с хорошо отработанными лазерными интерферометрами Майкельсона. [28]
![]() |
Временные и спектральные характеристики излучения волоконного ВКР-лазера ( штриховые линии и в режиме однопроходной генерации ( сплошные линии. Шкала интенсивностей произвольная. [29] |
В случае однопроходного усиления в спектре виден пик вблизи 1 12 мкм. Соответствующий стоксов импульс проявляется на 300 пс раньше, чем импульс накачки, что обусловлено групповым запаздыванием. В режиме лазера основной спектральный пик возникает на длине волны 1 093 мкм, для которой накачка действует синхронно. Кроме того, длина волны может перестраиваться более чем на 50 нм посредством изменения длины резонатора на 10 см. Второй пик в спектре-на рис. 8.14 соответствует несинхронизованной с накачкой стоксовой компоненте второго порядка. Во временной структуре излучения видны три пика, соответствующих импульсу накачки и д - м стоксовым импульсам первой и второй стоксовых компонент. Импульс первой стоксовой компоненты доминирует благодаря тому, что для него выполнено условие синхронности накачки. [30]