Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-12-13 | 2038 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Активной среды и системы доставки к ней энергии еще недостаточно для возникновения лазерной генерации. Лазерная генерация, т.е. испускание монохроматического когерентного света, возникает только при наличии обратной связи, или лазерного резонатора.
В наиболее простом случае резонатор представляет собой пару зеркал, одно из которых (выходное зеркало лазера) является полупрозрачным. В качестве другого зеркала, как правило, ставят отражатель с коэффициентом отражения на длине волны генерации, близким к 100% («глухое зеркало»), чтобы избежать генерации лазера «в две стороны» и лишней потери энергии.
Резонатор лазера обеспечивает возвращение части излучения назад в активную среду. Это условие важно для возникновения когерентного и монохроматичного излучения, поскольку возвращенные в среду фотоны будут вызывать излучение одинаковых с собой по частоте и фазе фотонов. Соответственно, вновь возникающие в активной среде кванты излучения будут когерентны с уже вышедшими за пределы резонатора.
Начало лавинообразному процессу в такой системе при определенных условиях может положить случайный спонтанный акт, при котором возникает излучение, направленное вдоль оси системы. Через некоторое время в такой системе возникает стационарный режим генерации. Это и есть лазер. Лазерное излучение выводится наружу через одно (или оба) из зеркал, обладающее частичной прозрачностью.
На рис. 5 схематически представлено развитие лавинообразного процесса в лазере.
Рисунок 11. Развитие лавинообразного процесса генерации в лазере. |
Таким образом, характерные свойства лазерного излучения обеспечиваются во многом именно конструкцией и качеством лазерного резонатора.
|
Коэффициент отражения выходного полупрозрачного зеркала лазерного резонатора подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальную выходную мощность лазера, либо исходя из технологической простоты изготовления. Так, в некоторых волоконных лазерах в качестве выходного зеркала может использоваться ровно сколотый торец волоконного световода.
Очевидным условием устойчивой лазерной генерации является условие равенства оптических потерь в лазерном резонаторе (включая потери на выход излучения через зеркала резонатора) и коэффициента усиления излучения в активной среде:
Условия возникновения генерации:
Где:
коэффициенты отражения полупрозрачного и глухого зеркал соответственно,
длина активной среды,
коэффициент усиления в активной среде,
«серые» потери в активной среде (т.е. потери излучения, связанные с флуктуациями плотности, дефектами лазерной среды, рассеяние излучения и прочие виды оптических потерь, обуславливающих ослабление излучения при прохождении через среду, кроме непосредственно поглощения квантов излучения атомами среды).
коэффициент усиления лазера с учётом потерь в активной среде.
Из условия возникновения генерации вытекает правило для выбора коэффициента отражения выходного зеркала.
Резонатор лазера нуждается в юстировке. Предположим, что резонатор составлен из двух параллельных, но не отъюстированных зеркал (например, расположенных под углом друг к другу). В таком резонаторе излучение, пройдя через активную среду несколько раз, выходит за пределы лазера (рис. 5). Резонаторы, в которых излучение за конечное время выходит за его пределы, называются неустойчивыми. Такие резонаторы используются в некоторых системах (например, в мощных импульсных лазерах специальной конструкции), однако, как правило, неустойчивости резонатора в практических приложениях стараются избежать.
Рис. 12. Неустойчивый резонатор с разъюстированными зеркалами и устойчивый резонатор и стационарный пучок излучения в нем.
|
Чтобы повысить устойчивость резонатора, в качестве зеркал используют изогнутые отражающие поверхности. При определенных значениях радиусов отражающих поверхностей данный резонатор оказывается нечувствительным к малым нарушениям юстировки, что позволяет существенно упростить работу с лазером.
Лазерная установка представляет собой сложную систему с множеством вспомогательных устройств. Укрупнённая блок – схема лазерной установки показана на рисунке.
Блок - схема ОКГ.
Блок схема ОКГ.
Рис. 13
Основные элементы лазера:
1. Активное вещество;
2. Система накачки;
3. Резонатор.
Активное вещество это: матрица – кристалл АИГ, либо Al2O3 – корунд, с активатором ниадимом - Nd+3, либо хромом Cr+3 для твёрдотельных лазеров. Либо колба с газами CO2, N2, He, для газовых лазеров.
Система накачки – это система очень мощных газоразрядных ламп, обычно ксеноновых, отражателей и системы охлаждения.
Резонатор – это два параллельных зеркала, одно из которых полупрозрачно, между которыми помещено активное вещество. Такая система удлиняет путь луча в активном веществе и приводит к генерации лазерного излучения.
Остальные элементы являются вспомогательными:
4. Система охлаждения (обычно проточной дистиллированной водой);
5. Внешняя оптическая система;
6. Система модуляции излучения;
7. Устройство селекции типов колебании (Мод);
8. Система контроля.
|
|
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!