Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 2. Стариковская С.М. - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

L = 316, 4 × 10
8−9
=31, 6 см
2.7.3 Лазер с модулированной добротностью
В режиме работы, когда в резонаторе лазера находится только активный эле-
мент, происходит в так называемом режиме свободной генерации. Свободное
излучение лазера представляет собой, как правило, последовательность относи-
тельно коротких световых импульсов, беспорядочно флуктуирующих во време-
ни. Их длительность составляет около сотен мкс, что неплохо для стационарно-
го режима, но совершенно не подходит для сколько-нибудь времяразрешенных
измерений.
Принцип действия лазера с модулированной добротностью основан на со-
кращении на сокращении времени излучения благодаря накоплению активных
центров на метастабильном уровне. Добротность резонатора Q определяется от-
ношением энергии электромагнитного поля, накопленной в резонаторе, к энер-
гии, теряемой за один период:
Q =2π
W
нак
W
пот
=2πγ
W
нак
P
пот
(2.70)
Задача 4.
Определить добротность He−Ne лазера, излучающего на длине волны λ =
0, 63(γ =4, 7 ×10
1
4c
−1
) при длине резонатора L =1мипотеряхза1проход2%
(α=0,02)
Решение.
Накопленная в резонаторе энергия
W
нак
= SuL,
где S – площадь зеркал резонатора, u – средняя плотность поля излучения, L
– длина резонатора.
Энергия, теряемая за период,
W
пот
= Suλα,
где α – доля энегрии, теряемая за один проход.
Тогда
Q =2π
L
λα
Q =2Π
1
630 ×
−9
×0, 02
=6
10
9
630 × 0, 02
=0, 5 × 10
9
=5× 10
8
Q =5× 10
7
Рассмотрим лазер с модулированной добротностью. Пусть под действием им-
пульса накачки в активном элементе возрастает инверсная заселенность N(t)=
56
                          L = 316, 4 × 108−9 = 31, 6 см



2.7.3   Лазер с модулированной добротностью
В режиме работы, когда в резонаторе лазера находится только активный эле-
мент, происходит в так называемом режиме свободной генерации. Свободное
излучение лазера представляет собой, как правило, последовательность относи-
тельно коротких световых импульсов, беспорядочно флуктуирующих во време-
ни. Их длительность составляет около сотен мкс, что неплохо для стационарно-
го режима, но совершенно не подходит для сколько-нибудь времяразрешенных
измерений.
   Принцип действия лазера с модулированной добротностью основан на со-
кращении на сокращении времени излучения благодаря накоплению активных
центров на метастабильном уровне. Добротность резонатора Q определяется от-
ношением энергии электромагнитного поля, накопленной в резонаторе, к энер-
гии, теряемой за один период:
                                      Wнак       Wнак
                             Q = 2π        = 2πγ                              (2.70)
                                      Wпот       Pпот
    Задача 4.
    Определить добротность He − N e лазера, излучающего на длине волны λ =
0, 63(γ = 4, 7 × 101 4c−1 ) при длине резонатора L =1 м и потерях за 1 проход 2%
(α=0,02)
    Решение.
    Накопленная в резонаторе энергия

                                    Wнак = SuL,
где S – площадь зеркал резонатора, u – средняя плотность поля излучения, L
– длина резонатора.
   Энергия, теряемая за период,

                                    Wпот = Suλα,
где α – доля энегрии, теряемая за один проход.
   Тогда
                                                L
                                     Q = 2π
                                                λα
                         1                   109
          Q = 2Π                    =6               = 0, 5 × 109 = 5 × 108
                   630 ×−9 ×0, 02        630 × 0, 02

                                    Q = 5 × 107

  Рассмотрим лазер с модулированной добротностью. Пусть под действием им-
пульса накачки в активном элементе возрастает инверсная заселенность N (t) =


                                           56

Страницы