45. Что такое моды Эрмита-Гаусса? Где они возникают?

Мода – волна, характеризующаяся определенным набором параметров, описывающих пространственные, частотные и поляризационные характеристики.

Моды Эрмита-Гаусса возникают в устойчивом резонаторе с прямоугольной симметрией.

w – расстояние до оси пучка, на котором интенсивность уменьшается в e² раз.

Любая мода Эрмита-Гаусса характеризуется двумя параметрами: поперечный радиус пучка w и радиус кривизны волнового фронта R. Или параметрами β и ρ.

Полная собственная функция запишется в виде:

Где H_m и H_l – полиномы Эрмита m- и l- порядка, L – длина резонатора, λ – длина волны

Полином Эрмита:

Моды обозначаются: ТЕМ ml

m=l=0 m=1, l=0 m=2, l=0

46. Какие способы существуют, чтобы изменить частоту генерации лазера?

Чем больше расстояние между уровнями при переходе, тем больше частота излучения, т.е. изменением активной среды лазера.

Изменением типа накачки.

Изменением расстояния между зеркалами, размеров резонатора.

Изменение используемого нелинейного кристалла, как элемента - преобразователя частоты генерируемого лазером излучения.

Изменением материала зеркал, пропускающих и высокоотражающих волны определённой длинны.

47. Чем обыкновенная волна отличается от необыкновенной?

В одноосных кристаллах существует понятие главной плоскости, которая образуется оптической осью и направлением распространения волны. Свет, у которого перпендикулярен главной плоскости называется обыкновенным, а луч, у которого лежит в главной плоскости называется необыкновенным. Показатели преломления этих двух лучей оказываются различными.

Показатель преломления необыкновенного луча зависит от угла между оптической осью и направлением распространения. Следовательно в общем случае падения на кристалл в нем распространяются две волны (двулучепреломление).

. Коэффициент преломления для обыкновенного луча не зависит от направления распространения излучения

Коэффициент преломления для необыкновенного луча зависит от направления распространения и соответствующие сечения представляют собой эллипсы с разными величинами главных полуосей (вырождающиеся для обыкновенного луча в окружности)

48. Приведите основные параметры гелий-неонового лазера.

Минимальные пороги генерации

малые габаритные размеры,

стабильность частоты и мощности излучения, монохроматичность и т. п.

Как пример: средняя мощность излучения лазера ЛТИ-407 при и токе накачки составляет не менее , угол расходимости пучка , диаметр пучка лазерного излучения , размер перетяжки , , . Лазер имеет зеркала, высокоотражающие на длине волны и пропускающие излучение на длине волны . Активный элемент выполнен в виде параллелепипеда размером с торцами, срезанными под углом Брюстера.

49. Чем доплеровское уширение отличается от однородного уширения?

Насыщение усиления – процесс уменьшения инверсной населенности и коэффициента усиления при стационарной генерации.

Насыщение усиления бывает двух видов: однородное и неоднородное.

При неоднородном уширении, обусловленном движением частиц, во взаимодействии с лазерным излучением на частоте участвуют лишь частицы, допплеровские частоты которых лежат вблизи этой частоты.