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
![](/php/imageBook.php?path=/home/admin/sites/scask.ru/wp-content/uploads/2023/01/files-513.book&file=inl_139.files/page1.gif)
(кликните для просмотра скана)
![](/php/imageBook.php?path=/home/admin/sites/scask.ru/wp-content/uploads/2023/01/files-513.book&file=inl_139.files/page2.gif)
(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.