38. Плотность лучистой энергии и напряженности электрического и магнитного полей в лазерном световом пучке
Знание плотности лучистой энергии, а также напряженностей электрического или магнитного полей в лазерном пучке необходимо для многих научных и технических применений оптических квантовых генераторов (лазеров). Поэтому рассмотрим табл. 38.1 и кратко обсудим важнейшие рабочие параметры распространенных твердотельных и газовых лазеров. В этой таблице приведены наиболее типичные значения. Длительности импульсов твердотельных лазеров можно изменять в широких пределах. Газовые лазеры могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Поэтому энергии лазерных пучков могут меняться от миллиджоулей до килоджоулей, а мощности — от милливатт до мегаватт (и даже значительно выше при очень коротких импульсах).
§ 1. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА
В наиболее распространенных лазерах на рубине или стекле (оптическое стекло, активированное неодимом) световой импульс складывается из множества кратковременных осцилляций, а его полная длительность обычно колеблется примерно от 100 до 
Длительность лазерного импульса зависит прежде всего от свойств источника накачки: относительно короткий импульс обеспечивается линейными импульсными лампами; в случае применения спиральных ламп для возбуждения рубина длительность импульса довольно заметно возрастает, иногда на порядок величины. В специальных системах с модуляцией добротности лазерного резонатора длительность импульса уменьшается на несколько порядков величины. При этом полная энергия импульса снижается примерно в десять раз. Такие импульсы принято называть гигантскими, поскольку их мощность, как правило, составляет не менее 1 МВт. С помощью различных систем модуляции добротности сравнительно легко получить световые импульсы длительностью от 
до 
и даже пикосекундные импульсы. Микросекундные импульсы в отличие от наносекундных будем называть квазигигантскими. В табл. 38.1 приведены средние значения мощности импульсов
(кликните для просмотра скана)
(кликните для просмотра скана)
твердотельных лазеров. Следует подчеркнуть, что мгновенная мощность отдельных осцилляций (пичков), из которых складывается импульс такого лазера, может быть в несколько раз выше. Газовые лазеры, как правило, работают в непрерывном режиме. Однако в некоторых случаях создаются специальные импульсные лазеры с мгновенной мощностью, значительно превышающей мощность непрерывных лазеров. Длительность импульса составляет 
а частота повторения — 1000 Гц. Например, гелий-неоновый лазер в непрерывном режиме имеет мощность светового пучка порядка нескольких милливатт. В импульсном режиме он способен генерировать импульсы с пиковой мощностью 80 Вт. Создаются также ионные импульсные лазеры. Мгновенная мощность их импульса может достигать 
а иногда даже мегаватта.
