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

69739. Мультиплікативні операції 26 KB
  Типи першого і другого операндів можуть відрізнятися, при цьому виконуються перетворення операндів за замовчуванням. Типом результату є тип операндів після перетворення.
69740. Пріоритет і порядок виконання 50 KB
  Пріоритет і асоціативність операцій мови Сі впливаяють на порядок групування операндів і обчислення операцій у виразі. Пріоритет операцій суттєвий тільки за наявності декількох операцій, що мають різний приоритет. Вирази з більш пріоритетними операціями обчислюються першими.
69741. Ініціалізація масивів 24.5 KB
  Якщо у визначенні масиву явно вказаний його розмір, то кількість початкових значень не може бути більше кількості елементів в масиві. Якщо кількість початкових значень менше ніж оголошена довжина масиву, то початкові значення отримають тільки перші елементи масиву...
69742. Символьні масиви. Рядковий тип 40 KB
  Крім того, для рядкових масивів допустима операція конкатенації, яку позначають символом +. Вона полягає у формуванні нового символьного масиву, розмір якого дорівнює сумі розмірів масивів-операндів, а значення - це елементи масивів-операторів, розміщені послідовно.
69743. Записи з варіантами 33 KB
  Іноді треба вводити в запис деяку інформацію, яка залежить від іншої інформації, що вже є в записі. Це зумовлює потребу введення додаткових полів, які залежать від значень інших полів. Комбінований тип допускає таку організацію даних, оскільки, крім фіксованої частини запису...
69744. Ієрархічні записи 36.5 KB
  Досі ми розглядали записи, у яких значення окремих полів були величинами простих типів або рядками. Проте в мові Паскаль значення поля може бути довільного типу, в тому числі записом. Наведемо приклад такого використання записів.
69745. Діапазонний тип 24 KB
  Однак може статися, що в програмі цій змінній буде присвоєне значення, що виходить за межі заданого інтервалу. Щоб контролювати ситуацію й уникати таких помилок, у мові Паскаль введено діапазонний тип, що передбачає визначення діапазону значень іншого попередньо заданого...
69746. Структурне програмування 35.5 KB
  Мета структурного програмування створювати програми чіткої структури тобто такі які можна було б без великих затрат розуміти супроводжувати і модифікувати без участі авторів оскільки на сучасному етапі затрати на супровід і модифікацію програм становлять...
69747. Перелічуваний тип 30.5 KB
  Стандартні типи змінних, як відомо, мають значення, що є елементами з підмножини цілих, дійсних чисел, логічних значень (true або false) або множини символів обчислювальної системи (наприклад ASCII). Проте часто доводиться стикатися з поняттями, які можуть набувати специфічних...