Справочник
Физические основы и применение лазеров
Режимы генерации лазеров при импульсной накачке
Свободная генерация: генерация представляет собой последовательность нерегулярных по частоте и амплитуде импульсов, т.н. пичковый режим или импульс близкий к форме импульса накачки, т.н. беспичковый режим (за исключением переднего фронта импульса из-за начального переходного процесса), в котором импульс генерации имеет квазигладкую форму. Пичковый характер генерации связан техническими шумами лазера, а также с тем, что лазер генерирует вблизи порога генерации и балансирует между ростом инверсии населенности в активном элементе и излучательными потерями. Длительность импульса генерации составляет от десятков до сотен микросекунд.
Модуляция добротности: генерация представляет собой «гиганский» импульс или последовательность нескольких импульсов лазерного излучения, получаемых за счет использования внутрирезонаторного элемента – затвора, позволяющего накопить инверсную населенность в активном элементе и высветить накопленную энергию излучения одной или несколькими короткими порциями. В качестве затвора используются кристаллы с эффектами Поккельса и Керра – создание искусственной оптической анизотропии, т.е. создание двулучпреломления в среде под действием электрического поля (электрооптические затворы) или кристаллы с эффектом обратимого просветления среды под действием лазерного излучения (пассивные затворы, фототропные затворы, просветляющиеся фильтры). Длительность импульсов составляет от единиц до десятков наносекунд.
Режимы работы лазеров при импульсной накачке
Импульсно-периодический - генерация импульсов в режимах свободной генерации или модуляции добротности с частотами повторения 0,5 - 100 кГц.
Квазинепрерывный - генерация импульсов с частотами повторения до десятков ГГц.
В зависимости от модификации, режима работы и условий эксплуатации лазеры изготавливаются с ламповой накачкой или с накачкой полупроводниковыми лазерными диодами.
ЛАЗЕРЫ В РЕЖИМЕ СВОБОДНОЙ ГЕНЕРАЦИИ
Вариант оптической схемы лазера с ламповой накачкой и генерацией второй гармоники
Длина волны, мкм |
1,064 / 1,060 |
0,532 / 0,530 |
0,355 |
0,266 |
Длительность импульса, мкс |
30…500
|
|||
Частота повторения импульсов, Гц |
до 300
|
|||
Энергия, мДж |
10…200 |
1… 100* |
0,5… 50* |
0,5… 30* |
* Квазигладкая форма импульса
ЛАЗЕРЫ С ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ДОБРОТНОСТИ
Вариант оптической схемы лазера с ламповой накачкой, электрооптической модуляцией добротности, внутрирезонаторной генерацией второй гармоники и внерезонаторной генерацией суммарной частоты
Длина волны, мкм |
1,064 / 1,060 |
0,532 / 0,530 |
0,355 |
0,266 |
Длительность импульса, нс |
10…25
|
|||
Частота повторения импульсов, Гц |
до 300
|
|||
Энергия, мДж |
10…200 |
1… 100 |
0,5… 50 |
0,5… 30 |
ЛАЗЕРЫ С ПАССИВНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ДОБРОТНОСТИ
Вариант оптической схемы лазера с ламповой накачкой, пассивной модуляцией добротности, внерезонаторной генерацией второй гармоники и четвертой гармоники
Длина волны, мкм |
1,064 / 1,060 |
0,532 / 0,530 |
0,355 |
0,266 |
Частота повторения пачек импульсов, Гц |
до 300
|
|||
Длительность пачки импульсов, мс |
0,03… 50
|
|||
Количество импульсов в пачке |
1… 2000 |
|||
Длительность одного импульса в пачке, нс |
15… 30 |
|||
Энергия одного импульса в пачке, мДж |
10…200 |
1… 100 |
0,5… 50 |
0,5… 30 |
Суммарная энергия пачки импульсов, мДж |
1000 |
500 |
300 |
200 |
Магнитопорошковый контроль / Металлография / Радиография / АПК / Специальное оборудование / Справочник |
|