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

Резонансные частоты.

Оптический резонатор выделяет в пределах ширины линии усиления набор резонансных длин волн (резонансных частот Полагая приближенно, что поле внутри резонатора описывается набором плоских волн, распространяющихся вдоль оси резонатора, запишем условие резонанса в виде

Здесь — положительные числа — длина резонатора. Условие (2.2.9) означает, что на длине резонатора должно укладываться целое число полуволн. Это условие означает также, что сдвиг фазы (или, иными словами, набег фазы) волны, совершившей двойной проход по резонатору (от одного зеркала к другому и обратно), кратен . В самом деле, набег фазы для плоской волны, прошедшей расстояние равен На расстоянии этот набег составит Полагая, что указанный набег фазы кратен приходим к (2.2.9).

Учитывая, что длина волны излучения связана с частотой соотношением

где показатель преломления среды, заполняющей резонатор, перепишем (2.2.9) в виде

Таким образом, резонансные частоты оптического резонатора описываются выражением

Рис. 2.6.

Заметим, что выражение (2.2.11) является приближенным. Оно предполагает, что, во-первых, поле в резонаторе описывается плоскими волнами и, во-вторых, дисперсия показателя преломления несущественна. В дальнейшем оба эти упрощающие предположения будут сняты.

Согласно (2.2.11) спектр резонансных частот эквидистантен: разность между соседними частотами постоянна. Она равна

Поделив ширину линии усиления на находим полное число резонансных частот в спектре генерации лазера

Число М растет с увеличением оптической длины резонатора и с увеличением ширины линии усиления До. Последняя тем больше, чем шире линия люминесценции активных центров и чем ниже уровень потерь в резонаторе.

Выделяя набор резонансных частот, резонатор преобразует линию усиления, изображенную на рис. 2.4, в совокупность узких линий — так называемых спектральных линий резонатора (рис. 2.6). Максимумы этих линий соответствуют резонансным частотам, а ширина линии определяется потерями в резонаторе. Обозначим ширину спектральной линии резонатора как Дсог. Отношение

называют добротностью резонатора. Чем меньше потери в резонаторе, тем выше его добротность (тем меньше ).

Для разрешения узких линий в спектре генерации необходимо, чтобы выполнялось условие . Используя (2.2.12) и (2.2.14), преобразуем это условие к виду

Положим см. Тогда из (2.2.15) следует, что Реализуемые на практике значения добротности лазерных резонаторов обычно удовлетворяют условию (2.2.15).

В реальных условиях проявляются дополнительные факторы, влияющие на разрешение узких спектральных линий. Один из таких факторов связан с неоднородностью показателя преломления твердотельных активных сред. Используя (2.2.11), нетрудно показать, что флуктуация показателя преломления вызывает флуктуацию резонансной частоты Для разрешения узких линий в спектре частот необходимо, чтобы следовательно, наряду с условием (2.2.15) должно выполняться условие Отсюда следует, что Это неравенство не всегда выполняется в твердотельных лазерах.

1
Оглавление
email@scask.ru