Исследование пространственных характеристик He-Ne лазера с поперечной СВЧ накачкой
Настоящая работа посвящена исследованию временных флуктуаций расходимости и (t) и нестабильности оси диаграммы направленности б излучения газового He-Ne лазера типа ЛГ-126, допускающего накачку от поперечного СВЧ разряда. Для этого по длине активного элемента лазера были установлены три СВЧ автогенератора на полосковых линиях. Полосковые линии укреплялись непосредственно на боковых стенках разрядной трубки и имели различные длины. Таким образом обеспечивалась развязка между СВЧ генераторами и устойчивое горение разряда.
Измерение временных флуктуаций расходимости излучения оценивалось по методу сечений пучка [1].
Измерения диаметров сечений пучка проводились методом условных границ, т. е. по одному и тому же критерию — заданному уровню интенсивности (уменьшению в е2 раз).
Исследования нестабильности положения оси диаграммы направленности, характеризуемое энергетическим центром сечения пучка 0, определялось относительно пространственного репера. Репер был расположен на расстоянии 6,0 м. Нестабильность оси диаграммы направленности оценивалась по линейным смещениям энергетического центра пучка 0 в дальней зоне, положение которого определялось методом анализа диаграммы направленности.
Результаты измерений представлены на рис. 1. Результаты приведены для различных типов разряда и различного модового состава излучения. Индексы: О, ПМ, ВМ обозначают низший, промежуточный и высший порядок модового состава излучения.
пространственный характеристика лазер Так как ЛГ-126 удовлетворяет условию «гауссовый резонатор» и имеет длину-L=1,06 м, радиусы зеркал резонатора R1=2м и R2=, то согласно [2] для RЭрадиуса эквивалентного полуконфокального резонатора имеем:
а.
Рассчитанное значение и0, как ожидалось, совпадает с измеренным для основной моды. Увеличение расходимости пучка излучения с ростом порядка моды объясняется влиянием km, который в общем случае зависит от типа разряда, при одинаковой конфигурации резонатора.
Как видно из результатов измерений временные флуктуации и составляют <1%, отклонение оси диаграммы направленности не больше 0,17 10−4 рад.
Рассмотренные временные флуктуации определяются тепловым дрейфом несущих резонатора лазера и могут быть уменьшены применением устройств термостабилизации.
- 1. Измерение энергетических параметров и характеристик лазерного излучения. Под. ред. А. Ф. Котюка. -М: Радио и связь, 1981.
- 2. Климков Ю. М. Основы расчета оптико-электронных приборов с лазерами.- М: Cов. радио, 1978.
