Cтраница 2
После сделанных замечаний об особенностях термооптических искажений АЭ из наиболее популярных материалов получим общее выражение, приближенно описывающее действие термически возмущенного АЭ на проходящее поле. Для этого запишем падающую на АЭ поляризованную волну в виде вектора EI ( Ех, Еу ] в декартовой системе координат, связанной, в случае, если АЭ имеет кристаллическую структуру, с главными кристаллографическими осями. [16]
![]() |
Зависимости аберрационных коэффициентов ak от коэффициента увеличения М для телескопического резонатора ( а и несимметричного конфокального резонатора из вогнутых зеркал ( б. [17] |
Пространственно неоднородное двулучепреломление является таким типом термооптических искажений, который характерен именно для твердотельных лазеров. [18]
Бытовало также представление о том, что термооптические искажения по крайней мере для одной из двух ортогональных собственных поляризаций при этом могут быть полностью скомпенсированы. [19]
Хотя интерференционные методы позволяют получать наглядную картину термооптических искажений, но и они не всегда дают полную картину распределения температуры и искажений в объеме активного элемента, так как фиксируют лишь усредненное по длине элемента приращение оптического пути. [20]
При работе активного элемента в усилительном режиме влияние термооптических искажений достаточно очевидно; соответствующие искажения накладываются на волновой фронт падающего излучения, а состояние поляризации излучения изменяется, в общем случае, неодинаково в различных точках поперечного сечения. [21]
Во введении уже отмечалось, что вторым после термооптических искажений фактором влияния вариаций температуры на характеристики лазерного излучения является температурная зависимость спектроскопических параметров активных сред. Дрейф температуры приводит к изменению взаимодействия ионов активатора с решеткой, что влечет за собой деформацию контуров линий поглощения и люминесценции, сдвиг по частоте максимумов этих линий, изменение значений времен жизни на уровнях, их населенностей и поперечных сечений вынужденных переходов. [22]
Обсудим теперь те неприятные с точки зрения компенсации термооптических искажений последствия, к которым приводит температурный ход термооптических характеристик. [23]
Основным отличием этих двух направлений роста являются форма и размер термооптических искажений активных элементов, возникающих при нагреве, излучением накачки. Подробно об этом будет изложено в § 1.5. Все остальные свойства элементов с этими двумя ори ентациями практически совпадают. [24]
Во-вторых, становится велик вклад термоупругой компоненты изменений показателя преломления в термооптические искажения фронта волны, прошедшей через неоднородно нагретый активный элемент. Рассмотрению фотоупругих эффектов посвящен следующий параграф. [25]
Лазеры с импульсно-периодической накачкой характеризуются, как правило, меньшей величиной термооптических искажений АЭ ( рт 2 дп) и более высокой плотностью мощности излучения, нежели лазеры с непрерывной накачкой. Эти особенности имеют существенное значение при разработке схемы резонатора. Во-первых, умеренный уровень термооптических искажений АЭ приводит к тому, что оптимальный размер основной моды в АЭ определяется не величиной наведенной анизотропии или аберрациями АЭ, а поперечным размером АЭ WQ - ( 0 5 - т - 0 7) До - Поскольку обычно радиус АЭ До 2 5 мм, то оптимальный размер перетяжки основной моды WQ 1 5 мм, что существенно больше, чем в резонаторах с высоким уровнем термооптических искажений АЭ. Таким образом, резонатор твердотельного лазера с импульсной накачкой должен обеспечивать сравнительно большой размер основной моды в АЭ. Во-вторых, необходимо избегать сильной фокусировки излучения на внутрирезонаторных элементах, в частности на зеркалах. Это связано с высокой пиковой мощностью излучения импульсных лазеров, особенно работающих в режиме генерации гигантских импульсов и конечной лучевой стойкостью оптических элементов. Поэтому при построении схемы резонатора, с учетом требуемых мощностных характеристик лазера, приходится вводить ограничения на предельно допустимый размер перетяжки основной моды на элементах резонатора. [26]
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. [27]
Теоретический анализ процессов тепловыделения в излучателе твердотельного лазера, влияния температуры и термооптических искажений активного элемента на свойства резонатора и характеристики излучения лазера ( как это было показано выше) не только способствует более глубокому пониманию особенностей генерирования излучения твердотельными лазерами, но и закладывает фундаментальные основы рационального выбора конструкций и параметров отдельных элементов лазера, а также оптимизации конструкции излучателя в соответствии с требуемым режимом работы. [28]
Применение гелиево-неоновых лазеров непрерывного излучения позволяет решать практически все задачи исследования сравнительно медленно меняющихся термооптических искажений, проявляющихся в активных элементах под действием накачки и процессов тепловой релаксации. [29]
В появившемся после работы [148] обзоре [152] было указано на возможность уменьшения термооптических искажений путем взаимной компенсации составляющей этих искажений, связанной с температурной производной показателя преломления, противоположным ей по знаку фотоупругим изменением показателя преломления. [30]