Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Айзенберг Ю.Б. -> "Справочная книга по светотехнике" -> 93

Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.

Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике — М.: Энергопромиздат, 1983. — 472 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochnayaknigaposvetot1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 414 >> Следующая

Помещение активной среды в ОР обеспечивает возможность перехода от режима усиления излучения к режиму самовозбуждения (генерации). Для этого необходимо, чтобы потери излучения при одном цикле прохождения через систему (отражения в ОР, рассеяния и др.) были меньше его усиления в активной среде. Активная среда может создаваться только за счет подвода энергии извне. Процесс перевода лазерного вещества в активное состояние называется накачкой. Для каждой конкретной системы ОР и лазерного вещества существует своя минимальная пороговая мощность накачки, ниже которой генерация невозможна. До определенного предела чем выше мощность накачки, тем выше мощность лазерного луча [4.33].
Лазер состоит из трех основных узлов: излучателя, системы накачкн и источника питания, а также вспомогательных устройств, обеспечивающих его нормальную работу и управление лазерным излучением [4.38]. Излучатель предназначен для преобразования энергии накачки в лазерное излучение. Он содержит один или несколько лазерных элементов, помещенных в ОР. Активный элемент является основной функциональной частью излучателя, содержащей лазерное вещество, в котором в процессе накачки может быть создана активная среда. Лазерное вещество может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях. Соответственно различают: 1) газовые, 2) жидкостные,
3) твердотельные и 4) полупроводниковые лазеры.
Оптический резонатор в общем случае представляет собой систему отражающих, преломляющих, фокусирующих и других оптических элементов, в пространстве между которыми могут возбуждаться определенные типы колебаний электромагнитного поля оптического излучения. Он должен иметь минимальные потери на поглощение в рабочей части спектра (коэффициент отражения одной из поверхностей часто больше 0,99) и высокую оптическую точность узлов и их установки относительно друг друга.
Системы накачки представляют собой совокупность элементов, предназначенных для преобразования энергии и передачи ее от внешнего источника к лазерному элементу. Накачка осуществляется в основном тремя способами: 1) электрическим разрядом (газовые лазеры), 2) оптическим излучением (твердотельные и жидкостные) и 3) инжекцией — «впрыскиванием» электронов в р-п переход (полупроводниковые). Помимо этого существуют также газодинамические, химические и другие способы накачки.
Режим работы лазеров бывает непрерывный и импульсный, причем в последнем случае различают им-пульсно-периодический, дающий непрерывную серию импульсов, и импульсный, дающий одиночные импульсы излучения. Лазеры непрерывного действия характеризуются мощностью луча; импульсно-периодические— импульсной мощностью, длительностью, энергией импульса и частотой их повторения; импульсные—мощностью, длительностью и энергией импульса. В непре-
108
Источники оптического излучения
(Разд. 4
Таблица 4.38. Некоторые пврвметры лазеров 54.35—4.37]
Тип лаэероз Длина волны, мкм Режим рвботы Порог генерации Мощность лазерного излучения, Вт Частота импуль* сов, Гц Длительность импульсов КПД, •/. Расходимость лу-чв, мрад
Газовые атомные гелийнсоновые 0.63 Н (0,2—0,4) А'см2 ю—3—10—1 — — 0.06 0,5—3
Ионные — аргоновые 0,488; 0,515 Н (50—100) А/сч2 0,1—ю2 - - 0,1 0,5—1,5
Молекулярные на COj отпаянные н (0,01—0,03) А/СМ2 10—102 - - 5—10 5—10
продольно-прокачные 10,6 н 102—103 - -
и 106—Ю9‘ 25—100 1—10 мкс 15—20 2—5
Твердотельные на рубине 0,693 ист (100-400) Дж ю2—ш« 0,01 — 10 0,5—2 мс 1 10—40
на неодимовом стекле 1,058 исг (100-260) Дж 104— ю6* 0,003—0,01 1—20 мс 6-6 3-6
з+ на ИАГ; Nd т 1.06 н 0,5 кВт о 7 О 2—3
исг (10—50) Дж 105—ю7* 10—ю2 0,1—1 мкс 1,5—2 6—10
Полупроводниковые на арсеыкде гвллия 0,84 и 104 А/см2 (Т=77К> 2—70* (0.5—5)103 100—200 ис До 50 зхю9
Жидкостные на красителях 0,34—0,89 и 0,03—25 0,3—3 мкс До 50
' Импульсная мощность.
Примечание. Условные обозначения режнмов работы: Н — непрерывный; И — импульсный; ИС.Г — импульсный, режим свободной генерации.
рывном и импульсно-периодическом режимах уиелнче-ние мощности луча обычно ограничивается возможностями отвода теплоты, выделяющейся в активном элементе. При этом количество теплоты определяется ие импульсной, а средней мощностью. В режиме одиночных импульсов предел мощности импульса определяется главным образом стойкостью лазерных материалов к сильному световому полю.
Импульсные лазеры могут работать в нескольких режимах. В режиме свободной генерации импульс лазерного излучения самопроизвольно возникает после начала и прекращается после окончания импульса иа-качки. Поэтому длительность лазерного излучения в значительной мере определяется длительностью импульса иакачки. Лазеры с относительно большой продолжительностью жизии верхнего уровня (твердотельные н на СОг) могут работать в режиме так называемой модулированной добротности. С этой целью в ОР вводится элемент, мгновенно отпираюший ОР перед самым концом импульса накачки, благодаря чему удается накопить большую концентрацию на верхнем уровне и увеличить мощность импульса лазерного излучения в !03—104 раз н уменьшить длительность в 105—10е раз. Б этом режиме снижается КПД [4.33].
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 414 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed