Импульс - генерация
Cтраница 4
Естественно, все вышесказанное относится к анализу лишь установившихся модовых структур. Данная модель резонатора не описывает динамики формирования как временной, так и пространственной структуры поля, поскольку формула (2.81) справедлива лишь в стационарном режиме и не описывает динамики изменения коэффициента усиления в процессе развития импульса генерации. Не будем более останавливаться на этих вопросах, поскольку они далеко уходят за рамки темы данного параграфа. [46]
Плазменное образование имеет длину в неск. Плазма создается, как правило, фокусировкой излучения либо 2 - й гармоники Nd: YAG-лазера ( см. Твердотельный лазер), либо излучения С02 - дазера, имеющих энергию излучения - 1 кДж и длительность импульса генерации 0 1 - 10 не. Энергия, необходимая для создания иона заданной кратности, и плотность атомов активного элемента в мишени определяют плотность энергии лазерного излучения накачки, необходимую для создания активной среды. [47]
Для случая механизма коллективного пробоя на частицах аэрозоля подобного рода измерения проведены в работе [27] с Nd-лазером в режиме свободной генерации. Зависимость от времени усредненной по объему плазмы температуры, найденная в изотермическом приближении из отношения интенсивностей линий Са ( /) ( 468 5 нМ, 487 8 нМ), представляет кривую с максимумом Г-17-104 К ( к концу импульса генерации) и временем релаксации по полувысоте t - 4 мс. [48]
Импульс генерации начинается при тртрпор ( эта точка лежит вблизи t 0) и сначала нарастает очень медленно. Примерно через несколько наносекунд начинается быстрый переход частиц со второго уровня на основной, который длится всего несколько десятых долей наносекунды. За такой же промежуток времени нарастает импульс генерации. Спад импульса определяется значением добротности резонатора, при котором происходит излучение: длительность его увеличивается с ростом добротности. Это справедливо при условии, что добротность резонатора в момент высвечивания значительно превосходит пороговую. [49]
При последующих проходах наблюдается быстрое уменьшение длительности и значительный рост интенсивности генерируемого импульса, что связано с временной модуляцией усиления. Задержка относительно импульса накачки при этом практически не меняется. Затем, по мере насыщения усиления, вершина импульса генерации смещается ближе к импульсу накачки и рассогласовывается с максимумом усиления. Этот процесс приводит к стационарному режиму, когда рост коэффициента усиления за счет накачки компенсируется его убылью за счет импульса генерации. [50]
Были исследованы временные, энергетические и спектральные характеристики излучения ЗГ. Эти исследования показывают, что введение в резонатор селектора по-разному сказывается на длительности импульса генерации при различных значениях накопительной емкости Снак. Так, при С ак 3 мкФ длительность импульса генерации тгев уменьшается в 1 4 раза, а для С ак 18 мкФ - в 2 раза. Наблюдаемое различие объясняется тем, что потери, вносимые эталоном Фабри - Перо, слагаются из неселективных потерь в отражающих покрытиях и отражений на нерабочих поверхностях, а также потерь, обусловленных расходимостью излучения. [51]
На линиях генерации Р ( 28), Р ( 30) вероятность синхронизации была значительно ниже. На линиях Р ( 24) Р ( 22) синхронизация практически отсутствовала, наблюда-лось лишь некоторое удлинение, импульса генерации. Как известно, для получения режима синхронизации необходимо, чтобы время восстановления начального пропускания фильтра было не больше обратной полуширины контура усиления активной среды. Ширина контура усиления активной среды С0г: Na: He 1: 1: 4 составляет около 0 03 см при атмосферном давлении, что требует времени срабатывания фильтра - I не. Ясно, что синхронизация мод при насыщении основного перехода практически невозможна, так как полученное нами значение С10 30 не значительно больше необходимого времени. Поэтому скорее всего синхронизация мод происходит при насышенш горячего перехода, что хорошо согласуется с нашими экспериментальными результатами. Сечение горячего перехода, а следовательно, и скорость накачки, имеет максимум вблизи линии генерации Р ( 26), что способствует установление режима на этой частоте. Малая вероятность установления режима синхронизации на линиях Р ( 28), Р ( 30) связана скорее всего либо с малым заселением состояния - е либо с малым сечением, а следовательно, и скоростью накачки горячих переходов на этих частотах. [52]
Для этого одно из зеркал резонатора заменяют быстро-вращающейся призмой полного отражения. Включение обратной связи и снижение порога генерации происходит только при определенном положении призмы. К этому моменту лампа-вспышка обеспечивает перевод значительной части ионов хрома в возбужденное состояние, и в результате развивается очень короткий ( до 10 - 7 с) импульс генерации с мощностью до 107 Вт. Малая инерционность эффекта Керра позволяет получить импульсы генерации длительностью до 10 с. Используя последующие каскады усилителей света, можно еще больше сократить длительность импульса, так как при достаточной мощности уже начальная часть задающего импульса вызывает вынужденное высвечивание всех возбужденных ионов в усилителях. Таким путем получают наносекундные гигантские импульсы света мощностью 104 МВт и выше. [53]
Для этого одно из зеркал резонатора заменяют быстро-вращающейся призмой полного отражения. Включение обратной связи и снижение порога генерации происходит только при определенном положении призмы. К этому моменту лампа-вспышка обеспечивает перевод значительной части ионов хрома в возбужденное состояние, и в результате развивается очень короткий ( до 10 - 7 с) импульс генерации с мощностью до 107 Вт. Малая инерционность эффекта Керра позволяет получить импульсы генерации длительностью до 10 с. Используя последующие каскады усилителей света, можно еще больше сократить длительность импульса, так как при достаточной мощности уже начальная часть задающего импульса вызывает вынужденное высвечивание всех возбужденных ионов в усилителях. Таким путем получают наносекундные гигантские импульсы света мощностью 104 МВт и выше. [54]
 |
Схема лазера с синхронной накачкой. S ] - глухое зеркало. S2 - выходное зеркало. [55] |
В течение первой фазы усиления из шумового сигнала образуется импульс, энергия которого с каждым проходом резонатора растет, а длительность уменьшается. После определенного числа проходов энергия импульса достигает максимума. Затем во время второй фазы происходит дальнейшее укорочение импульса до достижения стационарного значения его длительности. За время последней фазы окончательно устанавливается относительное расположение импульсов генерации и накачки. После этого длительность импульса, его энергия и положение относительно импульса накачки остаются неизменными. Параметры импульса в стационарном режиме при условии, что параметры лазера удовлетворяют определенным требованиям синхронизации мод, не зависят от предшествующего процесса установления и могут быть найдены без расчета этого процесса. [56]
При AL0 и отсутствии фокусировки излучения в поглотитель длительность импульсов генерации практически не изменяется. На начальных этапах ( линейный режим) динамика сжатия импульса генерации ничем не отличается от рассмотренной ранее. На нелинейном этапе ( насыщение усиливающей и поглощающей сред) действие поглотителя сводится к укручению фронта импульса, усиливающая среда в этой ситуации вызывает у кручение хвоста импульса. [57]
 |
Оптическая схема внутрирезона-торного лазерного спектрофотометра. [58] |
Разработанные блоки регистрации выдают в цифровом виде отношение сигнала флуоресценции к импульсу генерации. [59]
Страницы: 1 2 3 4 5