С неодимовым волоконным лазером можно сопоставить лазер на волокне, легированном иттербием. При сравнимом неоднородном уширении у ионов иттербия однородная часть уширения в стекле достигает 150 см-1. Контур усиления в таком случае можно считать практически однородным, и поэтому наблюдаемые пульсации излучения идут практически синхронно во всем спектре.
Из сказанного можно заключить, что релаксационные колебания как пульсации интегральной по спектру мощности генерации в лазерах с однородным уширением линии усиления в многомодовом режиме могут развиваться и выглядеть так же, как и в одночастотном, если устранить пространственные неоднородности в распределении усиления. В многомодовых лазерах с неоднородным уширением линии усиления пульсации интегральной по спектру мощности могут быть незначительными, если ширина спектра генерации в несколько раз больше, чем однородная часть уширения.
Заключение
Для многих практических применений интересно, как по мере развития генерации изменяется спектральный состав излучения многомодового лазера. Не имея намерений и возможностей рассматривать здесь динамику спектров генерации лазеров систематически, упомянем только немногие опытные факты.
Спектр генерации лазера с однородным уширением сужается; в миллисекундном импульсе генерации лазера на рубине ширина спектра генерации в конечной стадии уменьшается на порядок в сравнении с начальной стадией, и пичковый режим излучения, судя по всему, замедляет сужение, но не препятствует ему в принципе. Если же преобладает неоднородное уширение, спектр генерации может оставаться почти неизменным или немного сужается. Количественные характеристики такого сужения зависят, судя по некоторым данным, от вклада однородного уширения в общее, и чем больше однородная часть, тем сильнее проявляется сужение спектра.
109
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Предисловие................................................................................................ |
3 |
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ |
|
Введение...................................................................................................... |
4 |
1. Физические основы работы рубинового лазера................................. |
10 |
1.1. Активное вещество........................................................................ |
10 |
1.2. Резонатор рубинового лазера........................................................ |
16 |
2. Динамика излучения рубинового лазера............................................ |
20 |
2.1. Динамика накачки.......................................................................... |
20 |
2.2. Классификация динамических режимов импульсной |
|
генерации........................................................................................ |
21 |
2.3. Свободная генерация..................................................................... |
23 |
2.4. Управление динамикой излучения лазера................................... |
31 |
2.5. Модуляция добротности и гигантские импульсы ..................... |
34 |
3. Устройство рубинового лазера............................................................ |
48 |
3.1. Активные элементы....................................................................... |
48 |
3.2. Источники излучения накачки...................................................... |
50 |
3.3. Накопитель энергии накачки........................................................ |
52 |
3.4. Типовая конструкция квантрона в целом.................................... |
54 |
3.5. Системы охлаждения..................................................................... |
54 |
3.6. Зеркала резонатора ........................................................................ |
55 |
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ |
|
Схема лабораторний установки ............................................................. |
58 |
Меры безопасности................................................................................... |
63 |
Методические указания и рекомендации............................................... |
64 |
Порядок выполнения работы................................................................... |
66 |
1. Осмотр установки перед началом работы ..................................... |
66 |
2. Проверка исправности установки.................................................... |
67 |
3. Подготовка цифровой измерительной части установки................ |
68 |
4. Порядок выполнения рабочего задания.......................................... |
68 |
5. Типовые сценарии дополнительных заданий................................. |
70 |
6. Обработка результатов..................................................................... |
72 |
Контрольные вопросы.............................................................................. |
73 |
Список литературы................................................................................... |
74 |
Приложение. Динамика излучения лазера в режиме |
|
свободной генерации ........................................................................... |
76 |
110
В. К. Егоров, Е. Д. Проценко
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ «ЛАЗЕР НА РУБИНЕ»
Редактор Е.Н. Кочубей
Подписано в печать 13.11.2008. |
Формат 60 84 1/16 |
|
Объем 7,0 п.л. |
Уч. изд. л. 7,0. |
Тираж 120 экз. |
Изд. № 3/13. |
|
Заказ |
Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 115409, Москва, Каширское шоссе, 31.
Типография издательства «Тровант», г. Троицк Московской обл.