Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дмитриев В.Г. -> "Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света" -> 76

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 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 111 >> Следующая

В данном случае энергия импульса близка к максимальному значению, определяемому соотношением (4.3.41).
В рассматриваемом режиме должно выполняться условие и0«Еи, для чего достаточно потребовать, чтобы
(«max = («0-1 )/г)«Ея. (4.3.71)
С учетом (4.3.41) это условие равносильно условию
г»//(/Ф—1)а'. (4.3.72)
Отметим, что в режиме обрывания импульса с квадратично-нелинейной нагрузкой предельные частоты повторения импульсов, ниже которых режим устойчив, значительно превышают (на порядок) таковые для режима модуляции добротности с полным высвечиванием импульса. Время развития импульса в данном случае значительно меньше, чем в режиме завершения, поскольку инверсия поддерживается на уровне, существенно превышающем порог.
Режимы модуляции нагрузки [27—29]. Обсуждение импульсных режимов непрерывно накачиваемых лазеров будет неполным, если не коснуться хотя бы вкратце режимов модуляции нагрузки резонатора. Рассмотрим линейную нагрузку; при этом выделим два режима: а) глубокой модуляции нагрузки; б) неглубокой модуляции нагрузки (режим разгрузки резонатора, cavity-dumping).
При глубокой модуляции нагрузки коэффициент отражения R выходного зеркала изменяется во времени следующим образом:
( 0 (нагрузка включена) при Octcti;
К= , \ (4.3.73)
[ 1 (нагрузка выключена) при т1<т<т0.
В соответствии с (4.3.10) это означает, что
j оо при 0 < т < тх; { 0 при тх < т < т0
(4.3.74)
254
Гл. 4. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники
R--
При неглубокой модуляции нагрузка включается не полностью: ^ Г R0 (нагрузка включена) при 0 < х<хх;
\ 1 (нагрузка выключена) при тх < х < х0-В соответствии с (4.3.10) это означает, что
(1/s) In (1 /R0) при 0 < х <хх;
О при хх < х < т0.
(4.3.75)
(4.3.76)
Рис. 4.9 иллюстрирует рассматриваемые режимы. На рисунке показаны зависимости п (т) и и (т), где и (т) — поле внутри резонатора: штриховкой выделен световой импульс, выходящий из резонатора в каждом цикле. Используются обозначения: хр —• приведенное время двойного прохода излучения по резонатору; х0 (а также т= 0) — момент включения нагрузки; хх —момент выключения нагрузки.
На рис. 4.9, а представлен режим глубокой модуляции нагрузки при относительно невысоких частотах повторения импульсов. В течение времени от т = 0 до генерация отсутствует (резонатора фактически нет), происходит нарастание инверсии. В момент резонатор становится запертым и в нем начинается генерация; по мере развития генерации инверсия уменьшается. В момент т0 резонатор снова полностью открывается и из него за время хр «вываливается» вси накопившаяся за цикл световая энергия.
б)
в)
Рис. 4.9
4.4. Оптические схемы
255
На рис. 4,9, б представлен режим глубокой модуляции нагрузки при предельной частоте повторения импульсов. В отличие от предыдущего режима развитие генерации начинается теперь при более низком уровне инверсии, поэтому этап развития оказывается более длительным (в данном случае тразв as т0).
На рис. 4.9, в представлен режим неглубокой модуляции нагрузки (режим cavity-dumping). В момент т = 0 включается нагрузка и начинается высвечивание выходного импульса; в момент нагрузка выключается. Поскольку теперь резонатор открывается не полностью, то за время тр из него не может выйти вся накопленная световая энергия. В случае, изображенном на рис. 4.9, в, время выбрано равным времени хр. При этом происходит как бы обрывание выходящего из резонатора светового импульса, и внутри резонатора остается невысветившаяся энергия а0. В результате развитие генерации начинается в момент Tj уже не от уровня шумов (как это было в режимах на рис. 4.9, а и 4.9, б), а от более высокого уровня, отвечающего остаточной энергии и0. Благодаря этому длительность этапа развития существенно сокращается, что приводит к увеличению предельной частоты повторения импульсов.
4.4. ОПТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ С ВРГВГ
На всех схемах, изображенных на рисунках в данном параграфе, непрерывные стрелки относятся к основному излучению, а штриховые— к излучению второй гармоники. Используются обозначения: АЭ — активный элемент; НК — нелинейный кристалл; 03, — зеркало, полностью отражающее на основной частоте; 032 ¦— зеркало, полностью отражающее на частоте второй гармоники; 0312 — зеркало, полностью отражающее как на основной частоте, так и на частоте второй гармоники; ДЗг — дихроичное зеркало первого типа (зеркало, полностью отражающее основное излучение и полностью пропускающее излучение второй гармоники); Д32—дихроичное зеркало второго типа (зеркало, полностью отражающее излучение второй гармоники и полностью пропускающее основное излучение); ПП—просветляющее диэлектрическое покрытие, наносимое на торец нелинейного кристалла. В приведенных ниже схемах не показаны оптические затворы, вводимые в резонатор в тех случаях, когда надо управлять потерями.
Схемы с потерей обратной волны, использующие дихроичное зеркало [31- Эти схемы являются наиболее простыми. Две такие схемы представлены на рис. 4.10. Для выведения из резонатора излучения второй гармоники используется дихроичное зеркало первого типа (зеркало
Предыдущая << 1 .. 70 71 72 73 74 75 < 76 > 77 78 79 80 81 82 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed