Главная > Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3.11. Рассмотрение самосинхронизации продольных мод в лазере с просветляющимся фильтром на основе флуктуационных представлений

Флуктуационные представления при рассмотрении самосинхронизации продольных мод развивались в [13, 14 39, 111, 115].

Качественное описание физической картины.

В общей физической картине самосинхронизации мод при наличии в резонаторе просветляющегося фильтра следует выделить два принципиальных момента. Первый заключается в том,

что на этапе, предшествующем просветлению фильтра, формируется профиль поля излучения, содержащий многочисленные флуктуации интенсивности с разной амплитудой и характеризующийся наличием периодической корреляции в моменты и , где Т — период резонатора. Этот профиль поля будем называть исходным. Процесс его формирования из шума обсудим позднее. Второй момент заключается в том, что в процессе просветления (на этапе нелинейного развития генерации) фильтр сужает и подчеркивает (выделяет) отдельные наиболее мощные флуктуации исходного профиля и в то же время подавляет остальные, более слабые флуктуации. В результате профиль поля существенно меняется; в конечном профиле сохраняются на периоде резонатора всего несколько (или даже один) коротких интенсивных выбросов. На рис. 3.61 сопоставляются некоторый исходный профиль и характерный конечный профиль рассматриваемые на протяжении одного периода резонатора Т. На рисунке хорошо виден характер изменения профиля в результате взаимодействия излучения с фильтром в процессе просветления последнего.

Рассмотрим подробнее отмеченное выше селективное действие просветляющегося фильтра на исходный профиль поля. Перепишем условие самовозбуждения генерации в лазере с фильтром (3.7.37) в следующем виде:

Здесь — начальный коэффициент усиления; — умноженный на отношение коэффициент резонансного поглощения непросветленного фильтра или, иначе говоря, коэффициент нелинейных потерь; — коэффициент вредных потерь в активном элементе и фильтре или, иначе, коэффициент линейных потерь; — коэффициент полезных потерь.

Будем полагать, что при данной мощности накачки условие (3.11.1) не выполняется, и предположим, что к фильтру движется содержащийся в исходном профиле поля достаточно интенсивный импульс. Если этот импульс просветлит фильтр, то неравенство (3.11.1) сменится неравенством

Рис. 3.61

которое вполне может быть удовлетворено при данной мощности накачки. Это означает, что для указанного интенсивного импульса условие самовозбуждения генерации будет выполнено.

Принципиально важно, чтобы условие самовозбуждения выполнялось лишь для интенсивного импульса. Для этого необходимо, чтобы фильтр достаточно быстро релаксировал или, иначе говоря, достаточно быстро «захлопывался» за прошедшим сквозь него интенсивным импульсом. Тогда следующий за интенсивным импульсом более слабый импульс уже не сможет пройти сквозь фильтр (а следовательно, не сможет усилиться).

Теперь становится ясен смысл условия (3.9.15). Для выполнения селективной функции (подчеркивания интенсивных и подавления слабых начальных импульсов) фильтр должен быть малоинерционным — он должен достаточно быстро возвращаться из просветленного состояния в непросветленное. Задержка фильтра в просветленном состоянии приведет к тому, что вслед за интенсивным импульсом сквозь фильтр пройдут также более слабые импульсы и в результате все они подвергнутся усилению при очередном проходе активного элемента.

Рис. 3.62

При наличии малоинерционного фильтра может реализоваться картина «гуляющего» от зеркала к зеркалу (в резонаторе) одиночного светового импульса, амплитуда которого вначале нарастает, а затем (по мере того, как исчерпывается переданная активному элементу энергия импульса накачки) постепенно убывает. Регулярно, через промежуток времени равный времени двойного прохода резонатора, этот импульс приближается к выходному зеркалу резонатора и частично высвечивается. В результате выходное излучение лазера будет иметь характер последовательности световых импульсов, следующих друг за другом через промежуток времени (рис. 3.62, а).

В реальных условиях описанная идеальная картина может не иметь места. Во-первых, реальный фильтр инерционен; он может не успеть «захлопнуться» перед близко следующим более слабым импульсом. Тогда будет наблюдаться последовательность световых импульсов, показанная на рис. 3.62, б. Во-вторых, флуктуационная природа исходного профиля поля может привести к возникновению двух или более практически одинаковых интенсивных начальных импульсов, которые в равной мере будут подчеркиваться фильтром. В результате на периоде резонатора сформируется не один, а два или более интенсивных коротких импульса (рис. 3.62, в). Заметим, что рис. 3.62, а соответствует полной, а рис. 3.62, б, в — неполной синхронизации мод.

1
Оглавление
email@scask.ru