Режимы генерации лазера

Содержание

Слайд 2

Режимы генерации лазера Свободная генерация Классификация по спектральным характеристикам излучения лазера

Режимы генерации лазера
Свободная генерация

Классификация по спектральным
характеристикам излучения лазера

Одномодовый
режим

Многомодовый
режим

Пичковый режим генерации

Время

Мощность

Слайд 3

Режимы генерации лазера Свободная генерация Режим релаксационных колебаний:

Режимы генерации лазера
Свободная генерация

Режим релаксационных колебаний:

Слайд 4

Режимы генерации лазера Свободная генерация Способы получения одномодового режима генерации Помещение

Режимы генерации лазера
Свободная генерация

Способы получения одномодового
режима генерации

Помещение диафрагмы
внутрь резонатора

Использование неустой-
чивых резонаторов

Селекция

поперечных мод

Селекция продольных мод

Уменьшение длины
резонатора

Использование
эталона Фабри-Перо

Использование
кольцевого резонатора

Слайд 5

Режимы генерации лазера Свободная генерация Использование эталона Фабри-Перо для селекции продольных мод Частоты пропускания эталона Фабри-Перо:

Режимы генерации лазера
Свободная генерация

Использование эталона Фабри-Перо для селекции продольных мод

Частоты пропускания

эталона Фабри-Перо:
Слайд 6

Режимы генерации лазера Свободная генерация Использование кольцевого резонатора для селекции продольных

Режимы генерации лазера
Свободная генерация

Использование кольцевого резонатора для селекции продольных мод

В кольцевом

резонаторе имеется одна бегущая волна
Слайд 7

Модуляция добротности Динамика измерения потерь, инверсии населенностей и числа фотонов в

Модуляция добротности

Динамика измерения потерь, инверсии населенностей и числа фотонов в резонаторе


Условия для модуляции
добротности

Время жизни верхнего лазерного уровня
должно быть достаточно большим

Длительность импульса накачки должна быть
меньше временем релаксации верхнего уровня

Время переключения потерь должно быть меньше
по сравнению со временем развития импульса

Слайд 8

Модуляция добротности Импульсно-периодический режим модуляции добротности Частота повторения импульсов в лазерах

Модуляция добротности

Импульсно-периодический режим модуляции добротности

Частота повторения импульсов в лазерах с модулированной

добротностью
может достигать десятков мегагерц
Слайд 9

Методы модуляции добротности Классификация методов модуляции добротности Активные методы Пассивные методы

Методы модуляции добротности

Классификация методов
модуляции добротности

Активные
методы

Пассивные
методы

Механическая
модуляция

Электрооптическая
модуляция

Акустооптическая
модуляция

Насыщающийся
поглотитель

В активных методах модуляции добротности
изменение уровня

потерь обеспечивается
посредством внешнего устройства, воздей-
ствующего на активную среду.
В пассивном методе при включении лазер
самостоятельно входит в режим модуляции
добротности
Слайд 10

Механическая модуляция добротности Основное преимущество механического способа заключается в том, что

Механическая модуляция добротности

Основное преимущество механического способа заключается в том, что подобные


устройства являются простыми в конструктивном исполнении и легко
изготавливаются для любой длины волны. Главный недостаток связан с тем, что
скорости вращения зеркала или призмы ограничены, что приводит к возникновению
многократных импульсов.
Слайд 11

Электрооптическая модуляция добротности Разность фаз между компонентами поля после прохождения ячейки

Электрооптическая модуляция добротности

Разность фаз между компонентами поля
после прохождения ячейки Поккельса:

В качестве

двулучепреломляющих кристаллов
используются, как правило, нелинейные
кристаллы типа KDP, ниобата лития
или теллурида кадмия, прозрачных в
видимой, ближней и средней ИК
областях спектра.
Электрооптическая модуляция обеспечивает
возможность быстрого переключения
состояния ячейки Поккельса. С помощью
этого метода удается получать
наиболее короткие наносекундные
импульсы излучения.
Слайд 12

Акустооптическая модуляция добротности Акустооптический модулятор - оптически прозрачная среду (кристалл), в

Акустооптическая модуляция добротности

Акустооптический модулятор - оптически
прозрачная среду (кристалл), в которой


посредством прикрепления к ней
пьезокерамики возбуждается
ультразвуковая акустическая волна

В качестве акустооптических кристаллов
используют, в основном, плавленый
кварц для видимого диапазона и
кристаллический германий для ИК
диапазона. Преимущество акустооп-
тической модуляции заключается в
возможности работы с высокой частотой
повторения импульсов - в килогерцовом
диапазоне. Скорость переключения
добротности небольшая. Этот метод
используется, главным образом, в
импульсно-периодических системах с
непрерывной накачкой.