Твердотельный лазер

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

Факультет электроники

Кафедра КЭОП

Реферат на тему:

«Пассивная модуляция добротности твердотельных лазеров»

Группа №8293

Воробьёв Л.А.

Твердотельный лазер

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР -лазер, в котором активной средой являются активированные диэлектрические кристаллы и стёкла или диэлектрические кристаллы с собственными точечными дефектами. В качестве активаторов кристаллов и стёкол обычно служат ионы редкоземельных элементов или ионы группы железа. Собственные точечные дефекты в кристаллах возникают под воздействием ионизирующего излучения или путём аддитивного окрашивания. Энергетические уровни активаторов или собственных дефектов используются для создания инверсной населённости. [1]

По существующей традиции, лазеры на основе полупроводниковых кристаллов выделены в особый класс в силу присущей им специфики возбуждения и образования инверсии населённости на переходах между разрешёнными энергетическими зонами полупроводника. Инверсная населённость в активной среде Твердотельных лазеров достигается оптической накачкой-освещением активного элемента (АЭ) специальными лампами, солнечным излучением, излучением пиротехнических устройств или излучением др. лазеров, в частности полупроводниковых.

Генерация твердотельного лазера осуществляется по трёх- или четырёхуровневой схеме. АЭ этих лазеров обычно имеют форму кругового цилиндра или стержня прямоугольного сечения. Иногда применяют и АЭ более сложных конфигураций. Наибольшее распространение получила конструкция Т. л., в которой цилиндрический АЭ вместе с газоразрядной лампой накачки помещаются в камеру-осветитель, концентрирующую излучение лампы накачки в АЭ. Из-за многократности отражения излучения накачки от внутренней поверхности камеры-осветителя достигается более полное его поглощение в АЭ. Применяют осветители, в которых одна лампа накачки работает на нескольких АЭ или, напротив, один АЭ накачивается несколькими или большим числом ламп. Диапазон длин волн генерации Т. л. простирается от УФ- до средней ИК-области. Т. л. работают в импульсном, непрерывном и квазинепрерывном режимах (см. Лазер). У существующих Т. л. мощность генерации в непрерывном режиме может достигать 1-3 кВт при уд. энергосъёме ~ 10 Вт с 1 см3 активной среды при кпд ~3%. Ср. мощность 103 Вт при частоте повторения импульсов до 100 Гц реализуется в Т. л. импульсно-периодич. действия в режиме свободной генерации при длительности импульса 10-310-4с.[2]

Твердотельные лазеры с успехом работают в режиме модуляции добротности резонатора, что позволяет генерировать гигантские импульсы, длительность и энергия которых зависят от скорости включения затвора и свойств активной среды. Обычные значения длительности таких импульсов (1 - 10).10-8с. Их пиковая мощность ограничивается при этом оптической прочностью активных и пассивных элементов резонатора, к-рая обычно составляет величину ~ 5•102 МВт на 1 см² поверхности. Объёмная оптическая прочность лазерных материалов обычно оказывается выше. Модуляция добротности резонатора осуществляется как пассивным образом (насыщающиеся поглотители), так и активным (электро- и акустооптические модуляторы). Иногда применяют и механические модуляторы, напр. вращающуюся призму.

Поиск по сайту: