Главная > Введение в физику лазеров
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
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
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

§ 8. СМЕШЕНИЕ ДВУХ ВОЛН МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ

Процесс оптического смешения волн с различными частотами в принципе происходит аналогично генерации гармоник. В аналитическом виде этот процесс можно записать с помощью выражения (17.3):

где

Проанализируем полученное соотношение для случая двух волн света с близкими частотами, что позволяет пренебречь дисперсией. В скалярной форме получаем

Следовательно,

После тригонометрических преобразований имеем

Мы получили постоянную во времени составляющую поляризации, волны на частоте вторых гармоник, а также с суммарными и разностными частотами. Поскольку интенсивность излучения пропорциональна квадратам отдельных членов, получаем

где А — некоторая постоянная. Следовательно,

Таким образом, волны с суммарными частотами в четыре раза интенсивнее вторых гармоник.

Смешение монохроматического излучения двух разных рубиновых лазеров было впервые реализовано Бассом и др. [39]. Один из лазеров работал при температуре жидкого азота, другой — при комнатной температуре. Известно [40], что длины волн таких лазеров различаются примерно на 10 А. Лазеры были синхронизованы, так что максимальное запаздывание между поджигами их импульсных ламп не превышало Это не мешало смешению волн, так как длительность лазерной генерации составляла около Пучки света от двух лазеров совмещались с помощью полупрозрачного зеркала, а затем фокусировались линзой с фокусным расстоянием мм на поверхность кристалла. Толщина кристалла составляла около 3 мм. Световой пучок, выходящий из кристалла, наблюдали с помощью кварцевого спектрографа высокой разрешающей силы. Ширина входной щели спектрографа была очень мала и составляла 25 мкм. Изображение на фотопластинке имело вид трех близко расположенных линий. Правая линия соответствовала второй гармонике низкотемпературного лазера, левая — второй гармонике лазера, работавшего при комнатной температуре, а средняя — излучению с суммарной частотой. Кроме линии с частотой где — частоты лазеров, работавших соответственно при азотной и комнатной температурах, можно ожидать также появления линии с разностной частотой Эта линия должна располагаться в области микроволн с длиной 0,05 см [41].

Смит и Браслау [42] осуществили смешение лазерного пучка с некогерентным излучением ртутной лампы. Красная линия рубинового лазера смешивалась с зеленой и двумя красными линиями ртутной лампы. Нелинейным оптическим элементом служил


Таблица 17.6 (см. скан) Теоретические и экспериментальные значения углов фазового синхронизма

кристалл KDP. Для достижения максимальной эффективности смешения применялся метод истинного фазового синхронизма. Интересно, что интенсивность линии с суммарной частотой оказалась прямо пропорциональна интенсивности данной линии ртути. В табл. 17.6 приведены расчетные и экспериментальные направления оптимального фазового синхронизма в процессе смешения [421. Толщина кристалла была равна 3,4 см, мощность рубинового лазера — около 3 кВт. Мощность пучка суммарной частоты была очень мала и составляла около Вт. Интересные эксперименты осуществили также Миллер, Бойд и Сейвидж [15]. В первых экспериментах они смешивали два когерентных пучка: рубинового лазера и лазера на вольфрамате кальция, активированном неодимом мкм). Как и в предыдущих экспериментах, смешение производилось в кристалле KDP. Суммарный пучок имел длину волны 4189 А. Оптимальный угол фазового синхронизма был равен 42,6°, а в кристалле дальнейшем Миллер, Бойд и Сейвидж смешали несколько частот гелий-неонового лазера инфракрасного диапазонао в кристалле Применив излучение с длинами волн они получили излучение на шести комбинационных частотах. Аналогичный эксперимент выполнили Качмарек и Енджейчак [38] с использованием тех же основных частот гелий-неонового лазера мощностью всех линиях) (см. рис. 17.12-17.14).

Ходжсон и др. [43] в результате смешения световых пучков двух лазеров на красителях в парах стронция получили когерентное перестраиваемое излучение в ультрафиолетовой области спектра. Схема их эксперимента представлена на рис. 17.15. Оптическая

Рис. 17.15. Смешение пучков двух лазеров на красителях в парах стронция [43]. 1 - первый лазер на красителе, 2 — призма Глана, 3 — ячейка с парами стронция, 4 — азотный лазер (оптическая накачка), 5 — второй лазер на красителе.

накачка обоих лазеров на красителях осуществлялась одним импульсным азотным лазером. Частота выбиралась такой, чтобы она точно соответствовала частоте разрешенного перехода атома стронция с основного уровня на возбужденный. Весьма эффективное преобразование частоты наблюдалось при суммировании пучков с частотами в парах стронция. Был получен световой пучок с длиной волны 1895 А с возможностью перестройки в диапазоне

1
Оглавление
email@scask.ru