Наносекунды и пикосекунды

Наносекунды и пикосекунды. Однако существует метод, позволяющий существенно сократить длительность лазерного импульса и тем самым повысить его мощность, не увеличивая высвечиваемой энергии. В рассмотренном режиме работы лазера создание инверсии и генерация происходят одновременно, т. е. накачка образует инверсную заселенность, а генерация непрерывно ее «снимает». Если же каким-либо образом сначала «накопить» инверсию, а затем мгновенно создать условия для генерации, то лазер «выстрелит» за гораздо более короткое время. Такой режим может быть осуществлен следующим образом. Представим себе, что в течение действия ламп накачки одно из зеркал полностью прозрачно и, следовательно, невозможен многократный проход индуцированного пучка и его усиление, т. е. инверсия не перерабатывается в излучение и растет. Пусть теперь в определенный момент, когда инверсия уже велика, зеркало становится частично отражающим, возникает усиление и генерируется импульс лазерного излучения с длительностью . Поскольку «включение» зеркала означает изменение добротности резонатора, то такой метод называется модуляцией добротности. Модуляция добротности осуществляется с с помощью специальных устройств, называемых электрооптическими затворами. Укорочение длительности лазерного импульса до не является пределом. Существуют лазерные устройства, генерирующие фантастически короткие импульсы с длительностью в несколько пикосекунд (1 пс=10 в минус 12 с), сверхкороткие импульсы. Физика лазеров в принципе допускает существование и более коротких импульсов ~ 10 в минус 14 с, т. е. цугов, содержащих всего несколько периодов Т колебаний электромагнитного поля (T~10 в минус 15 с). Механизм генерации сверхкоротких импульсов довольно сложен, однако его можно пояснить следующим образом. Как мы уже знаем, в резонаторе лазера может одновременно возбуждаться много типов колебаний — мод с частотами c разностью между соседними частотами.

Каждая мода, дающая на выходе лазера монохроматическую волну, зарождается из спонтанного акта излучения атома на данной частоте, который происходит случайным образом. Поэтому фазы каждой моды, казалось бы, не согласованы друг с другом. Однако представим себе, что в какой-то момент времени фазы возбужденных мод совпали. Амплитуды выходного излучения каждой моды сложатся и дадут суммарную амплитуду . При этом ширина спектра всех сложившихся колебаний будет равна. Следовательно, длительность импульса АТ с такой шириной спектра определится из уже известного нам соотношения время одного цикла. Если теперь . Такое явление называется самосинхронизацией мод и может осуществляться при определенных условиях, которые мы здесь обсуждать не будем. Укажем только, что эффект генерации сверхузких импульсов света связан с нелинейными оптическими процессами.
Если кого заинтересуют формулы, которые я пропустил, пишите в комменты я все формулы и расчеты вам предоставлю.

Интересно узнать про контейнерные перевозку? Здесь есть все про грузовые контейнерные перевозки и не только. Узнавай все подробности на degruz.com.

Навигация

Следующая статья:

Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Поиск
Поделись интересным!
Рубрики
Яндекс.Метрика

Посетите наши страницы в социальных сетях!

ВКонтакте.      Facebook.      Google Plus.      Twitter.      YouTube.      Одноклассники.      RSS.
Вверх
© 2017    Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки   //    Войти