Режимы генерации лазера Свободная генерация
Классификация по временным характеристикам излучения лазера
Непрерывный |
|
Импульсный |
|
Импульсно-периоди- |
|
режим |
|
режим |
|
ческий режим |
|
|
|
|
|
|
|
Накачка действует в течение ограниченного времени, выходная мощность представляет собой ограниченный во времени импульс
Накачка действует в течение продолжительного времени, выходная мощность генерации стационарна во времени
Накачка и выходная мощность представляют собой последовательность периодических импульсов
Режимы генерации лазера Свободная генерация
Классификация по спектральным характеристикам излучения лазера
Одномодовый |
|
Многомодовый |
режим |
|
режим |
Пичковый режим генерации
Мощность
Время
Режимы генерации лазера Свободная генерация
Режим релаксационных колебаний:
Режимы генерации лазера Свободная генерация
Способы получения одномодового режима генерации
Селекция поперечных мод |
|
Селекция продольных мод |
|
|
|
Помещение диафрагмы |
|
Уменьшение длины |
внутрь резонатора |
|
резонатора |
Использование неустой- |
|
Использование |
чивых резонаторов |
|
эталона Фабри-Перо |
Использование кольцевого резонатора
Режимы генерации лазера Свободная генерация
Использование эталона Фабри-Перо для селекции продольных мод
Частоты пропускания эталона Фабри-Перо: |
νq |
qc |
||
|
|
|||
2nd cosθ |
||||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Режимы генерации лазера Свободная генерация
Использование кольцевого резонатора для селекции продольных мод
В кольцевом резонаторе имеется одна бегущая волна
Модуляция добротности
Динамика измерения потерь, инверсии населенностей и числа фотонов в резонаторе
|
|
|
Время жизни верхнего лазерного уровня |
|
|
|
должно быть достаточно большим |
|
|
|
|
|
|
|
|
Условия для модуляции |
|
|
Длительность импульса накачки должна быть |
добротности |
|
|
меньше временем релаксации верхнего уровня |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время переключения потерь должно быть меньше |
|
|
|
по сравнению со временем развития импульса |
|
|
|
|
Модуляция добротности
Импульсно-периодический режим модуляции добротности
Частота повторения импульсов в лазерах с модулированной добротностью может достигать десятков мегагерц
Методы модуляции добротности
Классификация методов модуляции добротности
Активные |
|
Пассивные |
|
методы |
|
методы |
|
|
|
|
|
Механическая
модуляция
Электрооптическая
модуляция
Акустооптическая
модуляция
Насыщающийся
поглотитель
Вактивных методах модуляции добротности изменение уровня потерь обеспечивается посредством внешнего устройства, воздей- ствующего на активную среду.
Впассивном методе при включении лазер самостоятельно входит в режим модуляции добротности
Механическая модуляция добротности |
|
Выходное |
Активная среда |
|
|
излучение |
|
Зеркало 1 |
Вращающаяся |
|
|
|
призма |
Модуляция добротности с помощью врвщения призмы |
|
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.