激光技術(shù)之模式選擇-資料下載頁
2025-04-30 01:58本頁面
【正文】 下圖示出了當(dāng) R取不同值時， T(ν)與 φ的變化曲線。由圖可以看出，標(biāo)準(zhǔn)具有反射率 R越大，則透射曲線越窄，選擇性就越好。 在激光器的諧振腔內(nèi)插入標(biāo)準(zhǔn)具 , 并選擇適當(dāng)?shù)暮穸群头瓷渎? , 使Δνm與激光工作物質(zhì)的增益線寬相當(dāng) , 如圖 。 由圖可見 , 處于中心頻率的縱模與標(biāo)準(zhǔn)具最大透過率的 Δνm相一致 ， 故該模損耗最小 ， 即 Q值最大 ， 可以起振 ， 而其余的縱模則由于附加損耗太大 ， Q值過低而不能形成激光振蕩 。 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)具的傾斜角以改變 α， 即可使 Δνm與不同縱模頻率重合 ， 以獲得不同頻率的單縱模激光輸出 。 FP標(biāo)準(zhǔn)具選縱模的優(yōu)點在于標(biāo)準(zhǔn)具平行平面板間的厚度可以做得很薄 ， 由于腔長沒有縮短 ， 輸出功率仍可很大 。 C/(2nL)腔諧振頻率 C/(2nL)腔諧振頻率 C/(2nd)腔諧振頻率 單振蕩頻率 氣體激光器的熒光線寬一般比較窄 ， 用標(biāo)準(zhǔn)具法選縱模時 ，只要一個標(biāo)準(zhǔn)具就可以實現(xiàn)；但是對于固體激光器 , 由于熒光線寬很寬 , 只有一個標(biāo)準(zhǔn)具往往難以實現(xiàn) ， 如果標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜區(qū)很大 ， 它的帶寬也就比較寬 ，因而就難以保證單縱模振蕩 ， 所以不得再插入第二個自由光譜區(qū)較小的標(biāo)準(zhǔn)具才能獲得單縱模 (如圖 )。 如果用一個反射干涉儀系統(tǒng)取代諧振腔中的一個反射鏡 ， 則其組合反射率是光波長 (頻率 )的函數(shù) 。 圖 所示的是兩種組合干涉復(fù)合腔的原理圖 。 圖 復(fù)合腔選模 適當(dāng)選擇 l1及 l2，可以使復(fù)合腔的頻率間隔足夠大，即兩相鄰縱模間隔足夠大，與增益線寬相比擬時，即可實現(xiàn)單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)。 Δν=c/[2(l1l2)] () i1??j2??Δν=c/[2(l1l2)] 圖 (b)所示的為一個福克斯 — 史密斯 (FoxSmith)干涉儀式復(fù)合腔。可以證明，復(fù)合腔的兩相鄰的頻率間隔為 (自己看 ) 圖 復(fù)合腔選模 )(2 21 llc??? ?() 有一種類似于?？怂?— 史密斯型的復(fù)合腔 ， 如圖 。 這是由一個棱鏡組成的復(fù)合腔 ， 兩個優(yōu)點：第一 ， 起分光作用的是一個單一的平面 ， 因而避免了一般分光鏡兩個平面帶來的多光束干擾；第二 ， 可將棱鏡放在恒溫槽中 ， 保證 l l2的穩(wěn)定 在均勻加寬激光器中，可以采用環(huán)形行波腔獲得單縱模振蕩，其裝置結(jié)構(gòu)如圖 。 因為在一般的直式諧振腔中，振蕩的光場是駐波場，在波腹處光最強(qiáng)，在波節(jié)處光最弱，形成所謂駐波效應(yīng)，因此造成腔內(nèi)光強(qiáng)分布的空間縱向不均勻性，從而導(dǎo)致粒子數(shù)反轉(zhuǎn)空間不均勻。采用環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，并在腔中放置由起偏器、法拉第旋轉(zhuǎn)器 (相當(dāng)于 光 二極管 )和石英晶體片組成的光學(xué)隔離器，使激光束只能以行波方式單向傳播。 (1)環(huán)形行波腔選縱模 （電子態(tài)有一定的壽命屬于均勻加寬，多普勒則是非均勻。 ) (2)利用 Q開關(guān)選單縱模（了解） 圖 環(huán)形行波腔激光器示意圖 一臺激光器是否實現(xiàn)了單模 (橫?；蚩v模 )運(yùn)轉(zhuǎn)，以及運(yùn)轉(zhuǎn)是否穩(wěn)定，都需要用一種合適的方法觀測進(jìn)行鑒別。本節(jié)就一般常用的觀測方法予以介紹。 模式測量方法 不同橫模的光強(qiáng)在橫截面上具有不同的分布狀況。對于連續(xù)的可見光波段的中、小功率激光器，這種方法比較適用。激光的通路上放置一個屏，可看到橫模圖樣(光斑 )；中等功率的激光采用燒蝕法觀測，用木塊、玻璃、耐火磚等觀測激光燒蝕出的圖形，以鑒別其橫模圖樣。 一 .直接觀測法 對于 ， 可采用上轉(zhuǎn)換材料 (波長由長變短 )做成的薄片 ， 將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見光 。 對于中 、小功率的紅外激光器 ， 還可以用 變像管或 CCD攝像機(jī) 觀測橫模 。 變像管的結(jié)構(gòu)如圖 ， 它由光電陰極 、控制柵極 、 陽極及熒光屏組成 。 直接觀測法簡單直觀 ，但鑒別能力不高 ， 是一種粗略的觀測方法 。 圖 變像管結(jié)構(gòu)示意圖 偏轉(zhuǎn)板 激光 光陰極 控制柵極 Thanks very much! 歡迎交流討論！
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1