17675

Оптичний резонатор лазера подовжні та поперечні моди

Доклад

Физика

Оптичний резонатор лазера: подовжні та поперечні моди Оптичний резонатор коливальна система утворена сукупністю дзеркал в якій можуть збуджуватися і підтримуватися слабо затухаючі електромагнітні коливання оптичних і СВЧнадвисокі частоти діапазонів з випроміню

Украинкский

2013-07-05

23.72 KB

16 чел.

Оптичний резонатор лазера: подовжні та поперечні моди

Оптичний резонатор - коливальна система, утворена сукупністю дзеркал, в якій можуть збуджуватися і підтримуватися слабо затухаючі електромагнітні коливання оптичних і СВЧ(надвисокі частоти) діапазонів з випромінюванням у вільний простір. Застосовується як коливальна система (резонатора) оптичного квантового генератора ( лазера ), а також в деяких приладах міліметрового і субміліметрового діапазонів

 Перші О. р. у вигляді двох плоских паралельних дзеркал запропонували в 1958 А. М. Прохоров, а потім американські вчені Р.Х. Дікке, А. Л. Шавлов і Ч. Таунс . Якщо допустити, що між двома плоскими дзеркалами, розташованими на відстані один від одного, поширюється плоска хвиля, то в результаті віддзеркалення від дзеркал в просторі між дзеркалами утворюється стояча хвиля.

Як відомо, дзеркала лазера не тільки забезпечують існування додатного зворотного зв’язку , але і працюють як резонатор, підсилюючи одні генеруючі лазером моди, що відповідають стоячим хвилям даного резонатора, і послаблюючи інші. Промінь світла, відбиваючись  від дзеркал,проходитиме багато разів через активну речовину, підсилючись при цьому в результаті вимушених переходів атомів з високого енергетичного рівня на більш низький. Виходить відкритий резонатор, представлений інтерферометром Фабрі-Перо, тільки заповнений активним середовищем.  Такий резонатор не тільки підсилює світло, але також колімує і монохроматизує його.  Існує два типи оптичних резонаторів: газовий і твердотільний. В обох випадках активну речовину розміщується між двома дзеркалами з  високими коефіцієнтами відбивання R1 і R2 (0.98-0.99) Такий коефіцієнт відбивання може дати тільки діелектрик. Якщо енергія променя досить велика (рівна енергії переходу), то, проходячи через резонатор, він збуджує атоми. Знаходячись в енергетично невигідному стані, електрон збудженого атома опускається на нижчу орбіту і випускає квант більшої довжини хвилі.  - інтенсивність після проходження, - інтенсивність до проходження можна повязати так: , де  - коефіцієнт підсилення активного середовища, а L – довжина резонатора. Проходження променя повторюється багато разів, і , паралельно оптичній осі формуються стоячі хвилі. Такі хвилі називаються подовжними модами. Для їх появлення необхідно n – ціле число півхвиль. В резонаторі може існувати декілька подовжних мод з частотним інтервалом між ними . Якщо резонатор представлений паралелепіпедом зі сторонами L, а , а, де a<<L, то хвильовий вектор К визначатиметься: ,  де n, m, t – цілі числа. Якщо  числа m і t рівні нулю, то генерація складається із подовжних  мод. Якщо хвильовий вектор утворює  з віссю резонатора малий кут,і промінь встигає відбитись декілька разів від дзеркал і підсилитись, то проекції хвильового вектора на осі, перпендикулярні до осі резонатора не рівні нулю. Це еквівалентно появі поперечних стоячих хвиль, які називаються поперечними модами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58007. Від атома до Галактики 158 KB
  Мета уроку: Узагальнити і систематизувати знання учнів по темі „Степінь з цілим показником”. Формувати в учнів вміння встановлювити головне. Самостійно застосовувати набуті знання в стандартних і не стандартних ситуаціях, а також вміння аналізувати певні математичні твердження, робити висновки.
58008. Чотирикутники. Подібність трикутників. Теорема Піфагора. Площі многокутників Розв’язування прямокутних трикутників 175.5 KB
  Мета уроку: Вдосконалення компентентності учнів з теми: Подібність трикутників, теореми Піфагора; площі многокутників; розв’язування прямокутних трикутників. Формувати вміння застосовувати їх під час розв’язування практичних (прикладних) задач; активізувати пізнавальну діяльність учнів;
58009. Геометрические преобразования 144 KB
  Цель урока: Показать исключительную роль принципа симметрии в научном познании мира в человеческом творчестве и научить различать многообразные проявления симметрии в окружающем мире. Задачи: дать представление о симметрии в геометрии; научить распознавать виды симметрии...
58010. Географічні відкриття на уроках математики 141 KB
  Мета: освітня: підвищення мотивації до вивчення предметів шкільного курсу; повторення тем з математики: пропорції відсотки масштаб; розвинути в учнів уміння реалізовувати практичні звязки курсу математики і географії з майбутньою професією...
58011. Герб и его символика 49 KB
  Художественно-литературное название урока: Рисунок является источником и душой всех видов изобразительного искусства и корнем любой науки итальянский художник Микеланджело Тема урока: Герб и его символика Каждое искусство имеет как бы два...
58012. ES HERBSTET SCHON 365.5 KB
  Цілі уроку: Практична: опрацювати нову лексику по темі «Пори року», активізувати лексичний матеріал в усному і писемному мовленні, навчити учнів говорити про погоду восени, описувати осінній ліс, розвивати навички читання і аудіювання. Освітня: розширити знання учнів про природу рідного краю.
58013. Гидросфера. Обобщающий урок 80.5 KB
  Развивать познавательный интерес и географическое мышление учащихся; воспитывать географическую культуру и эстетическое восприятие географических объектов через литературные произведения.
58014. Гістотехнології. Основні напрямки біотехнології 80.5 KB
  Мета: розглянути один з нових напрямів біотехнології який займається створенням біологічних замісників тканин і органів; формувати поняття тканинна інженерія розвивати інтелектуальні здібності логічне мислення; виховувати бережливе ставлення до живих організмів та власного здоровя...