Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Кинетика генерации лазера на красителях с распределенной обратной связью

Диссертация: Кинетика генерации лазера на красителях с распределенной обратной связью
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность работы .В последние годы в квантовой электронике большое внимание уделяется возможноностям использования распределенной обратной связи / РОС /. Интерес к лазерам на основе РОС, находящим все широкое применение в физическом эксперименте, вызван с одной стороны стремлением выяснить их физические особенности, а с другой — возможностью улучшения технических характеристик некоторых типов… Читать ещё >

Кинетика генерации лазера на красителях с распределенной обратной связью (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА I.
  • ГЕНЕРАЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ В ЛАЗЕРАХ НА КРАСИТЕЛЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ / РОС /
    • 1. Общие сведения о генерации излучения в лазерах на красителях с РОС
      • 1. 1. Способы осуществления пространственной модуляции оптических параметров лазерной среды
      • 1. 2. Принципы генерации излучения в лазерах с РОС
    • 2. Экспериментальные результаты исследований
  • РОС-л аз ера на красителях
    • 3. Исходные уравнения для теоретического расчета кинетики генерации РОС — лазера
    • 4. Некоторые спектрально-люминесцентные свойства органических красителей
  • ГЛАВА II.
  • КИНЕТИКА ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, ОБЕСПЕЧИВАЕМОЙ АМПЛИТУДНОЙ РЕШЕТКОЙ
    • 1. Генерация лазера на красителях с РОС в случае амплитудной решетки
    • 2. Автомодуляция добротности и генерация коротких импульсов
    • 3. Генерация лазера с РОС при оптической задержке одного из интерферирующих импульсов накачки относительно другого
    • 4. Двухчастотная генерация в лазерах на красителях с распределенной обратной связью.,
  • ГЛАВА III.
  • КИНЕТИКА ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗНО НА ОСНОВЕ ТЕГШОВОЙ РЕШЕТКИ
    • 1. Основные уравнения для исследования кинетики генерации РОС-лазера на основе тепловой решетки
    • 2. Двухфотонная модуляция излучения лазера на красителях с распределенной обратной связью
    • 3. Изменение частоты генерации в лазерах на красителях с РОС
    • 4. О генерации лазера на красителях с РОС на основе амплитудно-тепловой решетки
  • ГЛАВА 1. У
  • ПОЛЖЯАССйЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЛАЗЕРА С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
    • 1. Постановка задачи и исходные уравнения
    • 2. Расчет поляризации и других характеристик генерации РОС — лазера
  • ЗЖЛЮЧЕНИЕ

Актуальность работы .В последние годы в квантовой электронике большое внимание уделяется возможноностям использования распределенной обратной связи / РОС /. Интерес к лазерам на основе РОС, находящим все широкое применение в физическом эксперименте, вызван с одной стороны стремлением выяснить их физические особенности, а с другой — возможностью улучшения технических характеристик некоторых типов лазеров .

Лазеры на красителях на основе РОС отличаются простотой устройства и компактностью, позволяют получать достаточно интенсивное узкополосное излучение с непрерывной перестройкой частоты генерации в широких пределах без использования сложных резонаторных устройств .

Задачи расчета и оптимизации характеристик лазеров на красителях на основе РОС с целью выяснения их новых свойств и схемых решений определяют актуальность исследования теоретических моделей таких устройств. Изучение кинетики генерации лазеров на красителях на основе светоиндуцированной РОС представляет интерес с точки зрения физического механизма генерации, который дополнительно к обычным процессам, характерным для активных сред на основе красителей, включает также процессы формирования и деградации периодических пространственных решеток оптических параметров среды. Кроме того, теоретическое исследование кинетики генерации РОС-лазеров необходимо для понимания особенностей различных режимов работы лазеров такого типа .

Целью работы, в соответствии с вышеизложенным, являлось теоретическое рассмотрение механизма и особенностей генерации излучения лазерами на красителях на основе РОС при различных условиях возбуждения, а также возможностей управления временными характеристиками излучения РОС-лазеров. В частности в диссертации решались следующие задачи :

1. Теоретическое излучение кинетики генерации лазера на красителях с РОС, обеспечиваемой амплитудной и тепловой решетками .

2. Исследование работы лазера с РОС в рамках полуклассической теории .

Научная новизна работы заключается в следующем :

1. Детально проанализирована кинетика генерации лазера на красителях с РОС на основе амплитудной и тепловой решеток при различных условиях возбуждения .

2. Предложен метод для расчета характеристик лазера с РОС в рамках полуклассической теории .

Практическая значимость работы. Результаты теоретического исследования играют важную роль для выяснения механизма и особенностей генерации РОС-лазера. Проведенные расчеты помогают определить требования к параметрам активной среды и накачки, необходимые для практической реализации заданных режимов генерации. Большой практический интерес представляет реализация предложенных в диссертации способов генерации сверхкоротких импульсов излучения в РОС-лазерах на красителях .

Изучение работы РОС-лазера при оптической задержке одного из импульсов накачки позволяет выработать критерии для управления и укорочения длительности импульса генерации .

Результаты исследования генерации на двух спектральных линиях могут найти применение в экспериментах по активной спектроскопии комбинационного рассеяния .

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на У1 республиканской научной конференции аспирантов вузов Азербайджана, Баку, октябрь 1983 г., республиканской научно-практической конференции «Университетская наука — производству», Баку, апрель 1984 г., УП республиканской научной конференции аспирантов вузов Азербайджана, Баку, 1984 г.

Данная работа посвящена теоретическому анализу кинетики генерации в лазерах на красителях с РОС. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Рассмотрены механизмы формирования светоиндуцированных периодических структур в красителях. Расчеты показывают, что при возбуждении активной среды короткими импульсами накачки, основную роль играет решетка инверсии населенностей .

2. Теоретически исследована кинетика генерации лазера на красителях с РОС, обеспечиваемой амплитудной решеткой. Показано, что режим релаксационных колебаний является характерным для зтих лазеров. Получено условие наличия или отсутствия релаксационных колебаний .

3. Показано, что при возбуждении РОС — лазера импульсами гауссовой формы вблизи порога он генерирует одиночный сверхкороткий световой импульс с длительностью — 10″ «^ с. С увеличением накачки число генерируемых импульсов растет. Причиной формирования коротких импульсов является автомодуляция инверсии населенностей .

4. Рассмотрена кинетика генерации лазера на красителях с РОС, обеспечиваемой тепловой решеткой. Показано, что в этом случае при наличии двухфотонной модуляции населенностей генерация происходит в виде отдельных коротких импульсов с длительностью ¿-Ос.

5. Рассмотрены механизмы, приводящие к изменению частоты генерации лазера с РОС. Расчеты проведены для прямоугольной формы импульса накачки. Показано, что в случае тепловой решетки частота генерации с течением времени увеличивается .

6. Проанализирован резким двухчастотной генерации РОС — лазера. Определены условия устойчивого характера двухчастотного режима генерации .

7. В рамках полуклассического подхода проведен анализ работы РОС-лазера. Вычислена поляризация среды. Получены аналитические выражения для пространственного распределения инверсии населенности, а также мощности усиления встречных волн .

— 97.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С. А. Ахманов, Г. А. Ляхов. проекты неоднородности оптической накачки в лазерах и в вынужденном рассеянии. С амо во з буж дение за счет распределенной обратной связи. 2Ж>, 1974, т. 65, 1Г< 1., с. 95 — 103 .
  2. Франсон tJoprio. Голография. Пер. с франц. С. И. Балашовой. Под ред. Ю. П. Островского. ГЛ., «Мир», 1972, -?345 с .
  3. Т.in. Офенднев, А.II.Рубинов. Перестраиваемый лазер на красителе с распределенной обратной связью и узкой линией излучения. ШС. 1974, т.21, Ш, с. 1325 КЗ .
  4. A.li.Рубинов, Т.Ш. ЗТюндиев. Лазеры на красителях с распределенной обратной связью. ШС. 1977, т.27, «Л 4, с. 657 545 .
  5. В. II. Лукьянов, А. Т. Семенов, П. В. Шелков, С. Д. Лкубович. Лазеры с распределенной обратной связью / обзор /. Квантовая электроника. 1.975, т.2, '"II, с. 2J72 2d98 .
  6. С.Ю. Мирза, А. П. Солдатов, В. В. Суханов. Лазеры на красителях с распределенной обратной связью, возбуждаемый излучением лазера на парах меди. Ш1С. 1982, т.39, '"-4, с. Ь4 В 553.
  7. Ю. КджиповI-Р., yJtkn. Н Р.: cAandnoss Е. Аpoly (мтпуЫтпаглуЩ- 98
  8. Pi/e Lase/l VJiik InUnrUil diFFaticUon. улссЬиъу Rtsorudo^. APPl. pfys. Шел?. ПИ } V13 ^ No -iij P-U W-k
  9. Fonj^L Incased Resistance to pU^uulUm. Of RliocUmLne 66? n CooUcl SoU Mcdrwm. APPi. ittiins .mij v¦ юJ No. iz, p. m-им.
  10. МЩшуЯй.ЗтМ, Е.Сг.Эрмилп. and M.F. Orafan ¦fypl. pfyS- ЫШЛЗ. Ш- V.24, No 10j Р. Щ-МЬ
  11. PeUiL W/2. osilbdum- UL ilwy Coa, ruujcctU opiiccct Wawzyuides AppP. piyS. Letie/iS • W3, /-11 p.128.
  12. Т.Ш.Эфендиев, A.H.Рубинов. Лазеры на красителях с распределенной обратной связью, индуцируемой излучением второй гармоники неодимового ОКГ. Квантовая электроника. 1975, т.2, Р 4, с.858 831 .
  13. К.Ф.Гороть, В. Н. Ващук, Е. И. Забело, Н. М. Малыхина. Лазеры с РОС, формируемой расходящимся пучками. Квантовая электроника. 1977, т.4, № 3, с. бЖ 684 .
  14. СМ. мгК } bp/uiUm. J. B. t KoqeinlK Tunalte. DhimtulecL FwdfacK Pye Lase/L .fypi .fys.LebtviS Jtfi V-M^No-S Р-Звб-Зве
  15. Б.А.Бущук, В. А. Запорожченко, А. Л. Киселевский, А. Н. Рубинов, А. П. Ступяк, Т. Ш. Эфендиев. Генерация одиночного импульсав лазере на красителях со светоиндуцированной обратной связью. Письма в ЖГФ. 1979, т.4, Р 14, с.880 884 .
  16. А.И.Рубинов, Т. Ш. Эфендиев. Лазеры на красителях со свето-индуцированной распределенной обратной связью. Квантовая электроника. 1982, т.9, № 12, с.2359 2366 .
  17. Ж.Бор. Генерация пикосекундных импульсов за счет самомодуляции добротности в лазере на красителе с распределеннойобратной связью. Изв. АН СССР. 1984, т.48, Р 8, с. 1527 -1533 .
  18. H.A.Борисевич, В. А. Поведайло, В. А. Толкачев. Лазеры с распределенной обратной связью на парах ПСПОП. Квантовая электроника. 1981, т.8, Г- 6, с. 1369 1371 .
  19. Т.Ш.Эфендиев, А. Н. Рубинов, В. А. Запорожченко. Генерация сверхкоротких импульсов в лазере на красителях с распределенной обратной связью. Письма в ЖГФ. 1977, т. З, с. 114 116 .
  20. Ф.П.Шефер. Лазеры на красителях. Перевод с англ. под ред. Л. Д. Деркачевой. М. «Мир», 1976, -329 с.
  21. Н.А.НаиЛ Crain. Scitufudion in cUsbw? u, ud feecl? acK Lclotas.
  22. Appt. opt. Mfy У.1k, P-Z650- Z65Z. .
  23. S. ci in- Rqiacojtioyi, OsU? iatLorlS lit- cibfri/iA^wbtcL, FCCdeacK Lase^i. opt. Comn7. 1Я6, V-H/ No. P. Ш-Ш
  24. Б.И. Степанов. Оптические квантовые генераторы на растворах органических красителей. УВД. 1968, т. 5, № I, с.74−95.
  25. Б.И. Степанов, В. А. Мостовников, А. Н. Рубинов. Оптическая генерация в растворах сложных молекул. Письма в БТЭФ. 1957, т. 5, № 5, с. 144 148 .
  26. А. М. Самсон, Р. А. Карамалиев. Расчет режима генерации красителей с постоянной частотой излучения. ЖПС. 1970, т.13, № 5, с. 793 804 .
  27. Б.И.Степанов, А. Н. Рубинов. Генерация растворов органических красителей. ЖПС. 1967, т.7, № 4, с. 501 5Ш .
  28. А.М.Самсон, Р. А. Карамалиев. Двухчастотная генерация на веществе с расщепленным метастабильным уровнем. MC. 1968, т. 8, № I, с. 56 66 .
  29. Б.И. Огепанов. Квантовая электроника. Шнек «Наука и техника », 1979, 120 с.
  30. Б.И. Огепанов, А. Н. Рубинов. Влияние стоксового сдвига на рабочую частоту квантового генератора. ЖПС. 1966, т. 4, № 3, с. 222 229 .
  31. А.Н.Рубинов. Т. Ш. Эфендиев, А. В. Адамушко. Лазеры на красителях с распределенной обратной связью, работающей в режиме часто повторяющих импульсов. Квантовая электроника. 1976, т. З, Р 8, с. 1816 1817 .
  32. Г. М.Страховский, А. В. Успенский. Основы квантовой электроники. М. «Высшая школа», 1979, 448 с.
  33. Г. А. Ляхов, С.Пономарев. Стационарный нелинейный режим генерации лазера с распределенной обратной связью. Квантовая электроника. 1976, т. З, PI, с. 107 III .
  34. Б.И.Огепанов. Методы расчета оптических квантовых генераторов. т.1, Минск, «Наука и техника». 1966 .
  35. Б.И.Степанов, А. Н. Рубинов, В. А. Мостовников. Оптическая генерация раствора родамина С при возбуждении импульсами лампами ШС. 1967, т.7, Р I, с. 116 120 .
  36. А.М.Самсон, Р. А. Карамалиев. Преобразование каналов генерации и одновременная генерация двух частот в четырехуровневых системах. ШС. 1958, т.8, й°- 2, с. 227 237 .
  37. А.С.Банковский, Р. А. Карамалиев. К теории двухчастотных 0 КГ. ШС. 1970, т. 12, с.217 222 .
  38. Л.С.Василенко, В. П. Черботаев. 0 конкуренции переходов и излучения генерации на линии 6401 А без дипергирующей призмы в резонаторе Не Ng лазера. Опт. и спектр. 1966, т.20, № 5, с. 915 — 916 .- 101
  39. А.Н.Рубинов. Длительность генерации растворов органических красителей. ЙПС. 1970, т.12, 13 I, с. 57 64 .
  40. Б.И.Степанов, Методы расчета ОКГ на органических красителях при монохроматическом возбуждении .4.1, преп. Ш>АН БССР, 1958? Минск .
  41. Б.И.Степанов «Расчет мощности генерации растворов органических красителей в поперечном варианте резонатора. 1956, т.9, КЗ 3, с.383 391 ,
  42. Г. Н.Дульнев, В. И. Земский, Б. Б. Крынецкий, И. К. Метковекий, А. М. Прохоров, 0.М.Слельмах > Твердотельный перестраиваемый лазер на микрокомпазиционном матричном матрице. Письма в ЖГФ. 1978, т.4,1Ч, с, 1041 1042 .
  43. Г, Б. Альтшулер, Е. Г. Дульнева, И. К. Мшковский, К. И. Крылов. Твердотельные активные среды на основе красителей. Ш1С. 1982, т.35, $ 4, с. 592 598 .
  44. Р. А.Карамалиев. О формировании светоиндуцированных периодических структур в веществе. Тематический сборник научных трудов АТУ им. С. М. Кирова. 1983, с. 95 100 .
  45. Суязов Н, В. Предельные спектральные характеристики лазера с распределенной обратной связью. Квантовая электроника. 1978, т.5, ¡-з I, с. 2445 2448 .
  46. А. Ляхов. О рент гетто веком лазере с распределенной обратной связью: выходная мощность и когерентность. Квантовая электроника. 1976, т. 3, ¡-з 4, с. 338 342 .
  47. А.Н.Рубинов, Эфендиев Т. Ш., Адачупгсо А. В., Немнович Н. А, Лазеры на красителях с распределенной обратной связью, работающий в режиме часто повтаряющихся импульсов. Письма в ЖТФ. 1975, т.2, № 15, с. 704 708 .- 102
  48. P. А. Карамалиев, Дао Суан Хой. Автомодуляция добротности и генерация коротких импульсов в лазерах с распределенной обратной связью. ДАН Азерб. ССР. 1984, т. XL, № 8, с. 31 33 .
  49. Р. А. Карамалиев, Дао Суан Хой. Кинетика генерации в лазерах на красителях с распределенной обратной связью при оптической задержке одного из интерферирующих импульсов относительно другого. Известия АН Азерб. ССР, серия физ.-мат наук .в печати / .
  50. Р.А.Карамалиев, Дао Суан Хой. Генерация лазера с распределенной обратной связью на двух длинах волн. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции «университетская наука производству». Баку апреля 1984 г., с.93−94.
  51. Дао Суан Хой. Многочастотная генерация лазера с распределенной обратной связью. Тезисы докладов У11 республиканской научной конференции аспирантов вузов Азербайджана. Баку 1984, серия тех. наук с. 104 .
  52. АН Азерб. ССР, сер.физ.-тех. и маг. наук. 1984, т.5, 1{3 I, с. 76 80 .
  53. Р. А. Карамалиев, Дао Суан Хой. Изменение частоты генерациив светоиндуцированных решетках. Тематический сборник научных трудов АТУ им. С. М. Кирова. 1984, с. 83 86 .
  54. В. А., Корольков М. В., Бигармоническая накачка в лазерах на красителях с РОС . ЖГГС. 1984, т. Х, № 2, с. 195 202 .
  55. А.С.Рубанов. Динамические светоиндуцированные структуры в растворах сложных органических соединений. Препринт ИФАН БССР. Минск 1978 .
  56. Б.Я.Зельдович, Н. Ф. Пилипецкий, В. В. Рагульский, В. В. Шкунов. Образование волного фронта методами нелинейной оптики. Квантовая электроника. 1978, т.5, № 8, с. 1800 1803 .
  57. А.А., Батырев В. А., Корольков М. В. Влияние развития тепловой решетки на ширину линии генерации лазера на растворах красителей с распределенной обратной связью . ЖПС. 1982, т. 37, № 2, с. 230 233 .
  58. П.А.Апанасевич, А. А. Афанасьев, А. Л. Киселевский, Т.Ш.Эфен-диев. Тезисы II Всесоюзной конференции «лазеры на основе органических соединений и их применение ». Душанбе, 27−30 сентября, 1977, с. 12 14 .
  59. Н.В.Кухтарев, Тезис II Всесоюзной конференции «лазеры на основе органических соединений и их применение ». Душанбе, 27 30 сентября 1977, с. 37 — 38 .
  60. С.А.Ахманов, Г. А. Ляхов. Распределенная обратная связь в лазерах с нестационарной накачкой возможности безрезонаторной генерации в ультрафиолетовом диапазоне. Письма в ЖЭТФ .1974. т. 19, № 3, с. 470 474 .
  61. А. А. Афанасьев, В. А. Ватырев. Тезисы II Всесоюзной конференции «Лазеры на основе органических соединений и их применение». Душанбе 1977, с. 42 44 .
  62. Г. С. Оптика . М., «Наука». 1976 .
  63. Д • Bamiuw ¦) R- Mattcuuil., Я-Камппайьу. Scdu/uibjwL. effects and Я? mil-Uieci Sccvttenuuj in. -Ь^о-SUnJm^ mode opt/udcott of cc Casing System. iktL fiaUona/iji cd&mS. pkyscuii Rm’euy A. MtffV-1f 613−16#5•
  64. Г. А.Ляхов, Н. В. Суязов. Теория нестационарной генерации лазера с распределенной обратной связью. Модель эффективной добротности. Квантовая электроника. 1983, т. 10, № 8, с. 1572 1580 .
  65. Ярив Амнон. Квантовая электроника и нелинейная оптика. Перевод с англ. А. А. Барыбина и др. под ред. О. Г. Вендика, Я. И. Ханина. М., «Сов. радио», 1973, -455 с.
  66. Кольер .Р, и др. Оптическая голография. Пер. с англ. под ред. Ю. И. Островского. М., «Мир», 1973, -686 с.
  67. Б.И.Степанов. Введение в химию и технологию органических красителей. М. «Химия», 1971, -448 с .
  68. Н.Н.Столяров. К теории распределения волн в периодических структурах. Квантовая электроника. 1978, т. 5, № 8, с. 1853 1857 .
  69. А.Л., Тер-Микаэлян М.Л., Турков Ю. Г. Оптические квантовые генераторы на твердом теле. М. «Сов. радио », 1967. -384 с.
  70. Р., Путхор Г. Основы квантовой электроники . Пер. с англ. Э. С. Вороника и В. С. Соломатина. Под ред.Ю. А. Ильинского -С предисл. чл.-кор АН СССР Р. В. Хозлова. М. «Мир», 1972, 384 с.
  71. Франсон Моще и Сланский С. Когерентность в оптике. Пер. с франц. Е. М. Шифриной. Под ред. К. С. Шифрина. М. «Наука», 1967, -80 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!