Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дмитриев В.Г. -> "Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света" -> 68

Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света - Дмитриев В.Г.

Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света — М.: Радио и связь, 1982. — 352 c.
Скачать (прямая ссылка): prikladnayanelineynayaoptika1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 111 >> Следующая

Как известно, для лазеров с непрерывной накачкой и особенно для лазеров, генерирующих в стационарном режиме, характерно малое значение оптимального коэффициента пропускания выходного зеркала; в таких лазерах мощность выходного излучения существенно меньше мощности излучения внутри резонатора [1]. Так, при оптимальном
4.1. Введение
227
пропускании 4% выходная мощность в 25 раз меньше вну-трирезонаторной. Поскольку коэффициент преобразования во вторую гармонику существенно зависит от мощности основного излучения, то в подобных случаях вполне очевидна целесообразность помещения нелинейного кристалла внутрь резонатора лазера.
Для лазеров с непрерывной накачкой использование ВРГВГ позволяет добиться значительного увеличения эффективности преобразования во вторую гармонику [2—5]. При этом вредные потери в нелинейном кристалле должны быть достаточно малы с тем, чтобы не влиять на режим генерации лазера; выходное зеркало должно иметь высокое отражение (около 100%) на основной частоте и высокое пропускание на частоте второй гармоники. Для увеличения эффективности преобразования применяют внутрирезона-торную фокусировку основного излучения в нелинейный кристалл.
В лазерах с импульсной накачкой отношение внутрире-зонаторной мощности к оптимальной выходной не столь велико, как в лазерах с непрерывной накачкой. Однако и в этом случае использование ВРГВГ представляет интерес, так как позволяет, например, удлинять импульсы излучения, стабилизировать режим генерации и т. д. [6—8].
Нелинейная нагрузка резонатора. Сопоставим лазер, генерирующий только основное излучение, с лазером, работающим в режиме ВРГВГ, когда основное излучение из резонатора не выходит. Выходное зеркало в первом лазере может рассматриваться в качестве нагрузки резонатора. Принято говорить, что оно обеспечивает связь резонатора с внешним пространством. Чем больше коэффициент пропускания 1 — Rx зеркала, тем сильнее указанная связь, тем более «открыт» (менее добротен) резонатор. Рассматриваемая нагрузка является линейной, поскольку коэффициент отражения Rx зеркала не зависит от мощности излучения.
Во втором лазере связь резонатора с пространством осуществляется через генерацию второй гармоники в нелинейном кристалле, находящемся внутри резонатора. Вместо выведения основного излучения через выходное зеркало (с коэффициентом пропускания 1 — Rx) здесь имеем преобразование основного излучения во вторую гармонику (с коэффициентом преобразования г]) с последующим бес. препятственным выведением второй гармоники из резона. 8*
228
Гл. 4. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники
тора. Выходное зеркало непрозрачно на основной частоте и, напротив, прозрачно на частоте второй гармоники:
- Rx = 1, R2 = 0. Поскольку эффективность преобразования зависит от мощности основного излучения, то нагрузка резонатора оказывается нелинейной. Так, с увеличением мощности основного излучения растет коэффициент преобразования и, следовательно, резонатор становится более «открытым» (менее добротным по основной частоте).
Нелинейный характер нагрузки резонатора (нелинейность полезных потерь) существенно влияет на динамику процессов в лазере [4, 9, 10]. Если, например, поперечное распределение мощности основного излучения внутри резонатора Рх (х, у) неоднородно, то неоднородными будут также потери, связанные с генерацией второй гармоники, что скажется на формировании модовой и спектральной структуры выходного излучения. При многомодовом характере основного излучения возможно взаимное влияние лазерных мод через генерацию второй гармоники. В частности, ВРГВГ может существенно повлиять на режим самосинхронизации мод [11]. При ВРГВГ оказываются иными характеристики стабильности . лазерного излучения, поскольку в этом случае проявляется своеобразная обратная связь. Эта обратная связь может стабилизировать режим генерации [12, 13]. Действительно, при случайном уменьшении внутрирезонаторной мощности Рг уменьшается и коэффициент преобразования rj; резонатор становится более добротным по основной частоте, что приводит к возрастанию Pv Наоборот, при увеличении Рг коэффициент преобразования г] (а следовательно, и потери) увеличивается, что приводит к уменьшению /V С другой стороны, в лазере с вну-трирезонаторным нелинейным кристаллом могут проявиться дополнительные флуктуации мощности излучения, связанные с так называемыми избыточными флуктуациями при генерации второй гармоники, наблюдаемыми в многомодовом режиме. Нелинейное взаимодействие мод может привести к возникновению сильных флуктуаций на частоте релаксационных колебаний лазерного резонатора [14].
Оптимальный режим ВРГВГ. Как известно (см., например, § 2.2 из [15]), для получения максимальной выходной мощности в обычном лазере необходимо использовать выходное зеркало с оптимальным коэффициентом пропускания 1 — Riom- Для получения максимальной выходной
4.1. Введение
229
мощности в лазере с ВРГВГ необходимо обеспечить оптимальный коэффициент преобразования во вторую гармонику г]опт, удовлетворяющий условию
Лопт ' 1 ОПТ» (4-1"1)
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed