Квантовое усиление

Cтраница 2

Такое распределение частиц по энергетическим уровням называют инверсной населенностью, а саму систему с инверсной населенностью частиц - активной средой. При облучении активной среды внешним электромагнитным полем будет наблюдаться увеличение энергии этого поля за счет излученных, когерентных с ним квантов, или, как говорят, будет наблюдаться квантовое усиление. [16]

Принципиальная схема лазерной установки. [17]

Этот процесс протекает лавинообразно, поскольку фотоны, отражаясь от торцов кристалла, беспрерывно взаимодействуют с возбужденными атомами, а лампа накачки снова переводит их в возбужденное состояние. Интенсивность пучка фотонов растет вследствие многократного отражения. В результате этого наступает момент появления эффекта квантового усиления и тогда с полупрозрачного торца стержня за тысячные доли секунды выбрасывается интенсивный узконаправленный поток фотонов ( луч света) с длиной волны 6943 10 - 8 см. По концентрации нагрева металлов при сварке световой луч-лазер превосходит все известные источники теплоты. [18]

Ширина AVJI спектральной линии излучения на рабочем переходе активного вещества, как правило, значительно больше ширины & VP линии оптического резонатора. При этом происходит резкое сокращение величины спектра излучения. Условия резонанса, а следовательно, многократного прохождения через активную среду и значительного квантового усиления выполняются лишь для тех частот внутри спектральной линии ДУЛ, которые попадают в полосу Avp оптического резонатора. Более того, вследствие неравномерности усиления в пределах резонансной полосы Avp линия излучения сужается еще больше. [19]

Этот процесс продолжается лавинообразно, поскольку фотоны, отражаясь от торцов кр. Интенсивность пучка растет в результате многократного отражения от обоих торцов стержня. В том случае, если интенсивность света от импульсной лампы превысит некоторый критический уровень, начинает появляться эффект квантового усиления и тогда с полупрозрачного торца рубина в течение тысячных долей секунды выбрасывается интенсивный поток фотонов с длиной волны 6943 А. Выходной пучок является узконаправленным, мощным, монохроматическим и когерентным. [20]

Оптическая схема интроскопа. [21]

Для контроля дефектов участков изделий, находящихся в труднодоступных местах, перспективен метод голографической эндоскопии. В отличие от традиционных способов эндоскопии с помощью волоконно-оптических элементов ( ВОЭ) здесь появляется возможность получения объемных изображений внутренних полостей изделий при углах обзора, близких к предельным. Для систем голографической эндоскопии разработаны специальные ВОЭ, обеспечивающие малые потери лазерного излучения и сохранение его когерентности. Применение лазеров в эндоскопии позволило также использовать эффект квантового усиления света с помощью ВОЭ из оптически активных материалов для резкого ( в 103 - 104 раз) увеличения яркости изображения, улучшения его контрастности. Накачка ВОЭ производится при этом с помощью одиночных импульсных ламп, а объект освещается лазерным светом с длиной волны, соответствующей резонансной частоте световодов. [22]

Схема оптической системы для сварки и пайки. [23]

Кристалл рубина обрабатывают в виде стерженька с полированными и посеребренными торцами. Рубиновый стерженек помещают вблизи лампы вспышки, служащей для оптической накачки. При освещении лампой большинство атомов хрома переводится в возбужденное состояний. Когда интенсивность света от лампы превышает некоторый критический уровень, проявляется эффект квантового усиления. Этот процесс развивается лавинообразно, поскольку фотоны, отражаясь от торцов кристалла, движутся по кристаллу в осевом направлении. Выходной пучок является узконаправленным, мощным, монохроматическим. [24]

Таким образом, система представляет собой усилитель с положительной обратной связью, обеспечиваемой резонатором, в который помещено активное вещество. Необходимые фазовые условия выполняются за счет преимущественного заселения верхнего энергетического уровня рабочего перехода. Увеличение энергии сигнала обусловлено преобладающим индуцированным излучением - размножением квантов энергии в активном веществе, когерентных входному сигналу. Энергетические соотношения в системе таковы, что энергия индуцированного излучения, обеспечивая режим квантового усиления, недостаточна, однако, для поддержания режима самовозбуждения. [25]

Лазер на кристалле рубина питается от импульсной лампы. При освещении рубинового стерженька импульсной лампой большинство атомов хрома переводится в возбужденное состояние. Этот процесс продолжается лавинообразно, поскольку фотоны, отражаясь от торцов кристалла, летают по кристаллу в осевом направлении. Интенсивность пучка растет в результате многократного отражения от обоих торцов стержня. В том слу - - чае, если интенсивность света от импульсной лампы превысит некоторый критический уровень, начинает появляться эффект квантового усиления и тогда с полупрозрачного торца рубина в течение тысячных долей секунды выбрасывается интенсивный поток фотонов с длиной волны 6943 А. Выходной пучок является узконаправленным, мощным, монохроматическим и когерентным. [26]

Страницы: 1 2