Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 27 стр.

При генерации на одной моде создается последовательность лазерных
импульсов, амплитуда которых затухает по экспоненте. Такую генерацию
называют режимом затухающих пичков. На больших временах и при
отсутствии дополнительных источников флуктуаций режим регулярных
пичков переходит в стационарный. Основной причиной возникновения
релаксационных колебаний является взаимодействие поля в резонаторе с
активной средой. Отметим, что такие колебания могут развиваться не только в
начале импульса накачки, но и в стационарном режиме при появлении
внезапного возмущения. Характерный период таких колебаний составляет 0,1 -
10 мкс.
      Режим регулярных затухающих колебаний возникает лишь при
одномодовой генерации и неизменности параметров лазера во времени. В
реальных условиях, особенно в твердотельных и полупроводниковых лазерах,
наблюдается режим нерегулярных пичков, интенсивность которых во времени
не затухает и меняется хаотично (рис.1.10).
      Причиной таких колебаний могут быть нестабильность параметров
лазера и взаимодействие различных мод при многомодовой генерации.
Рассмотренные выше эффекты соответствуют режиму свободной генерации,
когда добротность резонатора и пороговая заселенность постоянны во времени.
Очень интересные результаты можно получить при работе лазера в режиме
модуляции добротности. Режим модуляции добротности позволяет получать
лазерную генерацию в виде импульсов с малой длительностью и высокой
пиковой мощностью (гигантские импульсы).
      Принцип работы лазера в режиме модуляции добротности состоит в
следующем. Предположим, что внутрь лазерного резонатора помещен затвор.
Если затвор закрыт, то генерация не возникает и, следовательно, инверсия
населенности может достигнуть очень высокого значения. Если теперь очень
быстро открыть затвор, то усиление в лазере будет существенно превышать
потери и накопленная энергия выделится в виде короткого (порядка
нескольких наносекунд) и интенсивного импульса света. Поскольку в данном
случае происходит изменение добротности резонатора от низких до высоких
значений, то такой режим называется режимом модуляции добротности.
      Режим модуляции добротности лазера характеризуется следующими
основными параметрами: временем задержки генерации tзад, длительностью
гигантского импульса tим, пиковой мощностью Рмах и энергией излучения
импульса W (рис.1.10).

                                    30