Главная > Оптика > Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Режим генерации гигантских импульсов при пассивной модуляции добротности резонатора.

Пассивная модуляция добротности основана на применении нелинейных элементов, характеристики которых меняются в зависимости от мощности излучения, генерируемого в активном элементе. Широко используются просветляющиеся фильтры — оптические затворы, работающие на основе нелинейно-оптического явления просветления среды. Наряду с нелинейными фильтрами применяют также нелинейные ячейки на основе вынужденного рассеяния Мандельштама—Бриллюэна, полупроводниковые зеркала с коэффициентом отражения, зависящим от интенсивности падающего светового пучка, и др. [4].

Идея применения в квантовой электронике просветляющихся сред была высказана в 1964 г. [31]. Вскоре она была реализована на практике для получения гигантских импульсов в рубиновом лазере (см., например, [32]).

Рис. 3.4

На рис. 3.4 показан процесс развития гигантского импульса при пассивной модуляции добротности резонатора лазера с импульсной накачкой. Модуляция добротности осуществляется за счет применения просветляющегося фильтра. Кривая на рисунке описывает изменение во времени мощности генерируемого излучения; там же показано изменение во времени коэффициента резонансного поглощения фильтра на частоте генерации (кривая ) и плотности инверсной заселенности уровней активной среды (кривая Исходное состояние соответствует непросветленному фильтру в этом состоянии пороговое значение плотности инверсной заселенности достаточно велико (обозначим через ). По мере поступления в активный элемент излучения накачки величина будет расти. Как только она достигнет значения начнется процесс генерации. Этот момент времени выбран на рисунке в качестве начального момента Как и при активной модуляции добротности, процесс формирования гигантского импульса состоит из двух этапов: длительного этапа медленного (линейного) развития (длительность этапа и короткого этапа быстрого (нелинейного) развития (длительность этапа При пассивной модуляции добротности этап линейного развития примерно на порядок длительнее, чем при активной модуляции; он составляет теперь примерно Это объясняется тем,

Рис. 3.5

что развитие импульса на рассматриваемом этапе происходит при пассивной модуляции добротности в условиях высоких потерь; из рисунка видно, что фильтр просветляется фактически лишь на втором (нелинейном) этапе развития импульса. Длительность второго этапа составляет примерно 10 нс (как и при активной модуляции).

После высвечивания гигантского импульса коэффициент резонансного поглощения фильтра снова возрастает — за счет спонтанных переходов в фильтре. Время Та, в течение которого фильтр возвращается в исходное (непросветленное) состояние, есть время релаксации фильтра.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление