Генерация - когерентное излучение
Cтраница 2
Квантовые усилители могут быть использованы также в оптических процессорах для усиления преобразованных изображений, мощность которых после операций фильтрации и корреляции достаточно мала. При этом газоразрядный прибор на парах меди может работать как в режиме генерации когерентного излучения, так и в обычном режиме усиления. В схемах, в которых структура МДП-ЖК выполняет роль управляемого зеркала квантового генератора, интересным представляется использование процессов обратной связи и адаптации системы к возмущающим воздействиям. Работы в этом направлении еще находятся в стадии развития. [16]
Очевидно, что вышеупомянутые свойства лазерного света делают лазер идеальным прибором для многих целей, некоторые из которых будут рассмотрены в этой книге. Наиболее интересным вопросом, который дальше будет изучен во всех деталях, является то, каким образом происходит переход от некогерентного излучения обычной лампы к генерации когерентного излучения. [18]
Необходим резонанс - совпадение частоты падающего света с одной из частот vmn энергетического спектра атома. При этом переход атома с уровня е на уровень е будет соответствовать переходу между аналогичными уровнями других таких же атомов, в результате чего будет осуществлена генерация когерентного излучения. [19]
Необходим резонанс - совпадение частоты падающего света с одной из частот vmn энергетического спектра атома. При этом переход атома с уровня ет на уровень е будет соответствовать переходу между аналогичными уровнями других таких же атомов, в результате чего будет осуществлена генерация когерентного излучения. [20]
Полупроводниковые ОКГ являются монохроматическими источниками когерентного излучения. В инжекционных ОКГ состояние с инверсной населенностью энергетических уровней реализуется на включенном в прямом направлении р-п-переходе, обе области которого вырождены. Генерация когерентного излучения имеет место при токе, большем порогового значения, когда вблизи р - - перехода возникает инверсная населенность энергетических уровней. Обычный режим генерации - импульсный. Непрерывная генерация вследствие значительного значения порогового тока требует принудительного охлаждения до температур жидкого азота или гелия. Для изготовления инжекционных ОКГ могут использоваться GaAs, InAs, InP, InSb, а также некоторые тройные соединения. [21]
Не рассматривая вопросов собственно физики лазеров и лазерной технологии, которым посвящено уже практически необозримое количество монографий, журнальных статей и материалов фирм, остановимся на краткой характеристике основных активных твердотельных диэлектрических рабочих сред, используемых в лазерах. Для генерации когерентного излучения в настоящее время применяются диэлектрические монокристаллы, легированные примесями активируемых ио ов, и стехиометрические поликристаллические материалы этих же типов, неорганические и органические ( полимерные) стекла и пленки. [22]
В настоящее время применяются в основном два типа полупроводниковых лазеров. Наиболее распространены инжекцион-ные лазеры, лазерная активная среда в которых возникает в результате инжекции свободных носителей заряда р-п перехода. Перспективны также полупроводниковые лазеры с электронной накачкой, в которых генерация когерентного излучения происходит в процессе воздействия на полупроводник потока электронов высокой энергии. В инжекционных лазерах используются люминесцирующие полупроводники с прямыми переходами, обмен носителями в которых между минимумом зоны проводимости и валентной зоной характеризуется высокой вероятностью. Иными словами, излучательная рекомбинация свободных дырок и электронов ( переходы зона - зона) протекает в таких веществах интенсивно. [23]
 |
Констукция газового лазера дугового разряда.| Разрядная трубка газового лазера тлеющего разряда. [24] |
Наиболее распространенный типом газоразрядного лазера является гелий-неоновый. Он работает на тлеющем разряде. Разряд вызывает возбуждение атомов гелия, которые при соударении передают энергию атомам неона, имеющим точно такие же уровни возбуждения. Энергетический спектр атомов неона обеспечивает генерацию когерентного излучения с длиной волны Я0 633 мкм. [25]
В этом случае люминесценция, возникающая в любой точке стержня, может беспрепятственно покидать активную среду в любом направлении. Усиливаться будет только та ее часть, которая распространяется вдоль стержня. Такие идеальные условия на опыте создать трудно. Кроме того, без отражающих поверхностей отсутствует обратная оптическая связь и нельзя получить генерацию когерентного излучения. Поэтому большой практический интерес представляет активная среда в виде вытянутого стержня, с отражающими торцевыми поверхностями. [26]
Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне ( см. Магнитострикци-оштй преобразователь), либо на пье-зоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путем изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. Зеемана & ффект, Штарка эффект ], под действием К-рых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного излучения. Для этого воздействуют на разность населенностей активной среды, либо изменяя мощность ее возбуждения, либо используя вспомогат, возбуждение, приводящее к-перераспределению населенностей. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал к-рого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лить в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутр. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри - Перо. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптич. [27]
Страницы: 1 2