Искажение - оптический путь
Cтраница 1
Искажения оптического пути в элементах резонаторов весьма сильно влияют на структуру типов колебаний и в связи с этим - на диаграмму направленности лазерного излучения, распределение его интенсивности в поперечном сечении лазерного пучка, состояние поляризации генерируемого света, а также на энергетические характеристики лазера ( см. пп. [1]
Отметим, что искажения оптического пути в активных элементах при оптической накачке могут происходить не только в результате нагрева. При существенном изменении соотношения между концентрациями возбужденных и невозбужденных ионов активатора показатель преломления может изменяться вследствие различной конфигурации электронных оболочек ионов в этих состояниях. Эффект особенно сильно проявляется в трехуровневых средах ( например, в рубине), где для достижения усиления необходимо перевести в возбужденное состояние не менее половины всех ионов активатора. В таких средах неоднородность инверсии, связанная либо с неоднородностью накачки, либо с локальным сбросом инверсной населенности за счет развивающейся генерации, может вызвать динамическую неоднородность показателя преломления. Она бывает настолько сильной, что приводит к так называемой самомодуляции добротности. [2]
Основные особенности расчета искажений оптического пути AL в кристаллических средах заключаются в методике определения зависимости изменения показателя преломления вследствие температурных напряжений и деформаций. Для кристаллов вид тензора пьезооптических коэффициентов является более сложным, чем для изотропной среды, и зависит, как уже было сказано, от взаимной ориентации кристаллографических осей, связанных с активным элементом, и осей координат, в которых производится расчет. [3]
В том случае, когда активная среда не вносит искажений оптического пути в резонатор, поперечная структура собственных типов колебаний сохраняется. Изрезанность распределения интенсивности излучения отдельной моды приводит при генерировании к соответствующей неравномерности распределения инверсной населенности. [4]
Отметим, что характерный поперечный размер неоднородности, на котором искажение оптического пути становится порядка длины волны, значительно ( в 103 - 104 раз) превосходит длину волны. [5]
 |
Схемы компенсации наведенного двулучепре-ломления с использованием невзаимного ( а и взаимного ( б вращателя плоскости поляризации. [6] |
Используя специальным образом изготовленные с помощью упоминавшейся выше термообработки элементы-компенсаторы, искажения оптического пути в которых удовлетворяют этому условию, в работе [81] удалось скомпенсировать двулучепреломление в резонаторе, содержащем активный элемент из стекла цилиндрической формы. [7]
В активных элементах из кристаллических сред в силу тензорного характера ряда этих параметров число участвующих в описании искажений оптического пути величин еще более увеличивается. [8]
Рассматриваемые независимыми аберрации оптического пути высших порядков оказывают на характеристики лазерного излучения влияние, качественно похожее на уже рассмотренное выше: действие аберраций нечетных порядков подобно разъюстйровке зеркал; влияние аберраций четных порядков напоминает действие параболических искажений оптического пути и вызывает либо возникновение мод, обладающих каустиками, либо разбега-ние поля от центра к периферии резонатора, аналогичное имеющему место в неустойчивых резонаторах. [9]
Если при прохождении света вдоль оси активного элемента направления главных напряжений в сходственных точках поперечных сечений не изменяются: 6 const ( г), то фазовые набеги в каждом слое суммируются, а вид матрицы Джонса для активного элемента совпадает с выражением (1.19) с соответствующим изменением смысла б как полного набега фаз по длине элемента для данной точки поперечного сечения. Величины б и в, являясь функциями поперечных координат, связаны с величинами искажений оптического пути AL / в активном элементе. Установление вида этой связи требует знания явных выражений для полей температуры, напряжений и деформаций в активных элементах конкретных конфигураций. [10]
Напротив, в непрерывном или импульсно-периодическом режиме температурное поле в элементах и термооптические искажения резонатора регулярны и в основном соответствуют какому-либо одному из низших порядков волновых аберраций оптического пути между зеркалами. Именно с учетом таких аберраций в предположении отсутствия наведенного двулучепрелом-ления и целесообразно вначале проанализировать структуры полей в резонаторах различных классов. Результаты такого анализа могут быть положены в основу рассмотрения и более сложных случаев, когда в искажениях оптического пути в резонаторе одновременно присутствуют аберрационные члены различных порядков. [11]
Страницы: 1