- •1.1. История развития лазеров уки. Четыре поколения лазеров уки.
- •1.2. Отличительные особенности лазеров уки.
- •1.6. Дисперсионное расплывание фм-лазерных импульсов.
- •1.9. Аналогия компрессии лазерных импульсов с фокусировкой излучения. Преобразование фм импульсов произвольной формы.
- •1.10. Самовоздействие лазерного излучения. Нелинейность показателя преломления среды.
- •1.12. Самофокусировка уки. Стационарный случай.
- •1.13. Самофокусировка уки. Квазистатический и не стационарный режимы.
- •1.14. Пример самофокусировки фемтосекундных импульсов в кварцевом стекле.
- •1.15. Оптические компрессоры. Решетчатый компрессор.
- •1.16. Оптические компрессоры. Призменный компрессор.
- •1.17. Оптические компрессоры. Чирпированные зеркала.
- •1.18. Схема компрессии лазерных импульсов.
- •1.19. Дисперсионная фсм и ее влияние на компрессию лазерных импульсов.
- •1.20. Методика расчета параметров оптического компрессора.
- •1.21. Особенности компрессии коротких мощных фемтосекундных импульсов. Многокаскадные компрессоры
- •2.1. Синхронизация продольных мод лазера.
- •2.2. Методы синхронизации продольных мод лазера.
- •2.3. Псм с использование быстрого просветляющегося поглотителя.
- •2.4. Псм с использованием медленного просветляющегося поглотителя.
- •2.5. Эффект когерентного перекрытия сталкивающихся импульсов при псм с использованием насыщающегося поглотителя.
- •2.6. Синхронная накачка лазера.
- •2.7. Расстройка резонатора
- •2.8 И 2.9. Псм за счет керровской нелинейности с использованием “жесткой” и “мягкой” диафрагмы.
- •2.10. Псм за счет нелинейного вращения поляризации.
2.1. Синхронизация продольных мод лазера.
Количество продольных мод, на которых осуществима генерация ЛИ, зависит от уширения спектрального контура усиления (чем шире, тем больше мод), а также от коэффициента потерь. Последовательностью УКЛИ можно добиться за счет синхронизации фаз продольных мод (установление четко определенного соотношения между фазами продольных мод, которые записаны в виде след. выражения.) Получается, что если выполняется условие синхронизации фаз, то результирующее распределние интенсивности имеет следующий вид, изображ. на рисунке 33. Имеет вид периодичной последовательности КЛИ. При этом форма ЛИ постоянна. Интервал следования ЛИ также постоянен и равен времени полного обхода резонатора. Если не выполняется условие синхронизма между фазами продольных мод, то тогда распределение интенсивности носит флуктуационный вид. Рисунок 34. Имеем периодическую последовательность флуктуационных импульсов, где период также равен времени полного прохода резонатора. Получается, что чем больше продольных мод удалось синхронизировать ,тем меньше длительность ЛИ, и тем соответственно больше их интенсивность.
2.2. Методы синхронизации продольных мод лазера.
Существует следующие типы методов синхронизации мод, которые делятся на амплитудно-частотную и модуляцию и модуляцию усиления и пассивная синхронизация мод. А-Ч модуляция формируется за счет активного модулятора, который управляется внешним управляющим сигналом. В случае пассивной синхнронизации мод внешний управляющий сигнал не требуется.
Пассивная синхронизация мод (ПСМ). При ПСМ существует два порога генерации: первый порог связан с началом генерации лазерного излучения (т.е. связан с тем условием, что коэффициент усиления должен превысить коэффициент потерь), после выполнения первого условия произошла генерация ЛИ на большом количестве продольных мод. При этом т.к. синхронизация фаз отсутствует, то результирующее распределение носит флуктуационный характер. Следующий порог связан с началом синхронизации мод. Как только интенсивность ЛИ достигнет определенной пороговой величины, то начнется процесс синхронизации мод. После того, как моды синхронизируются результирующее распределение интенсивности носит строго определенный детерминированный характер. Сущность метода с ПСМ заключается в том, что используются некоторые нелинейные поглотители, которые обладают нелинейным коэффициентом поглощения, т.е. коэффициент поглощения зависит от интенсивности падающего излучения. Получается, что такой нелинейный поглотитель (иногда называют просветляющимся поглотителем) пропускает мощные ЛИ и подавляет слабые флуктуационные ЛИ. При образовании УКЛИ можно выделить 2 стадии: первая – это выделение одиночного флуктуационного импульса, обладающего максимальной интнесивностью. И вторая –приобретение данным ЛИ окончательной формы. Необходимо отметить, что механизм развития генерации УКЛИ может пойти по другому пути. Т.е. по пути сужения спектра, т.е. пути увеличения длительности ЛИ. Т.е. у нас будет реализовываться не синхронизация мод, а будет реализовываться метод модуляции добротности. Чтобы этого избежать необходимо, чтобы не было спектральных селектирующих элементов. Т.е. чтобы поглощение и усиление на всех продольных модах было одинаковое, т.е. чтобы не было спектрального выделения какой-то определенной моды. ПО этой причине необходимо избегать интерферометров Фабри-Перо, которые образованы параллельными гранями элемента. Зачастую по этой причине зеркала наклоняют под определенным углом.