Импульс - генерация
Cтраница 5
Лазеры с модулированной добротностью могут работать в одном из следующих двух режимов. В этом случае скорость накачки Wp имеет форму импульса определенной длительности. Таким образом, до момента включения добротности инверсия населенностей N ( t) нарастает до максимального значения, а затем спадает. С этого момента времени ( t 0) начинает увеличиваться число фотонов, что приводит к возникновению импульса генерации, максимум которого имеет место в некоторый момент времени td после включения добротности резонатора. Nf, которое достигается после того, как импульс генерации закончится. [61]
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. [62]
Лазер на кристалле рубина работает обычно в импульсном режиме. Различают два режима работы рубинового лазера: режим свободной генерации и режим с модуляцией добротности. Работа рубинового лазера в режиме свободной генерации продолжается до тех пор, пока интенсивность излучения импульсной лампы не станет слишком малой и уровень инверсной населенности не упадет ниже порогового. Обычно стандартные рубиновые кристаллы длиной в несколько сантиметров при диаметре 1 см позволяют получить в этом режиме полную энергию в импульсе излучения порядка нескольких джоулей. Длительность самого импульса генерации при этом измеряется миллисекундами и, следовательно, средняя мощность излучения генератора порядка нескольких киловатт. [63]
Сущность метода синхронной накачки заключается в модуляции коэффициента усиления активной среды с помощью оптической накачки импульсами, частота следования которых равна или кратна частоте обхода резонатора генерируемым импульсом. Выходное излучение синхронно-накачиваемого лазера представляет собой непрерывный или ограниченный цуг импульсов, следующих синхронно с импульсами накачки. Для осуществления нестационарной модуляции усиления в активной среде импульсы накачки должны иметь длительность ти, существенно меньшую, чем время жизни населенности рабочего уровня 7, и энергию, превышающую пороговую для самовозбуждения лазера. В этой ситуации происходит быстрое формирование импульсов генерации из шумовых затравок спонтанной люминесценции. [64]
Лазеры с модулированной добротностью могут работать в одном из следующих двух режимов. В этом случае скорость накачки Wp имеет форму импульса определенной длительности. Таким образом, до момента включения добротности инверсия населенностей N ( t) нарастает до максимального значения, а затем спадает. С этого момента времени ( t 0) начинает увеличиваться число фотонов, что приводит к возникновению импульса генерации, максимум которого имеет место в некоторый момент времени td после включения добротности резонатора. Nf, которое достигается после того, как импульс генерации закончится. [65]
 |
Схема оптико-механического переключателя добротности.| Схема, иллюстрирующая принцип действия затвора с ячейкой Поккельса. [66] |
Электрооптический элемент 3 устанавливается в резонатор ОКГ так, чтобы его оптическая ось была параллельна оптической оси резонатора ОКГ. При отсутствии напряжения на элементе поляризация прошедшего через элемент излучения не меняется. Анализатор 4, установленный между элементом Поккельса 3 и полностью отражающим зеркалом 5 резонатора, ориентирован так, что поляризация излучения 7, пропускаемая им, ортогональна поляризации 6 ОКГ. Поэтому при отсутствии управляющего напряжения анализатор не пропускает возникающего излучения ОКГ. В результате в ОКГ отсутствует положительная обратная связь, что препятствует возникновению импульса генерации. [67]
Страницы: 1 2 3 4 5