激光器單元技術(shù)ppt課件-wenkub.com
2025-01-01 20:35 本頁面
【正文】 由于 f2＞f1，所以 M＞ 1。 可以看出，增大出射光束的腰粗就可以縮小光束的發(fā)散角。 ? 前一種方法就是要采用焦距小的透鏡 ? 后一種方法又有兩種途徑：一種是通過加大 s來加大 ?；另一種辦法就是加大入射光的發(fā)散角從而加大 ? ，加大入射光的發(fā)散角又可以有兩種做法 ，如圖 (a)和圖 (b) ???? f??0f ?圖 (a) 用凹透鏡增大 ω后獲得微小的 ω’0 圖 (b) 用兩個凸透鏡聚焦 2200 )(1)( ????? zz ?? 022 ???? ?? 這與幾何光學(xué)中物、象的尺寸比例關(guān)系是一致的。 fR???????????????????????????? ?1 ])(1[)39。 ?選擇縱模的方法一： 縮短腔的長度 (短腔法 ) Lcqqq ????? ? 21???相鄰兩個縱模的頻率差： Tq Lc ?? ????2則當(dāng)： 時可以實(shí)現(xiàn)單縱模諧振。 激光器的振蕩頻率范圍和頻譜： 由工作物質(zhì)增益曲線的頻率寬度來決定。 橫模的選擇 選擇橫模的方法一：腔內(nèi)加光闌 ① 在諧振腔內(nèi)設(shè)置小孔光闌和限制工作物質(zhì)橫截面面積可以增加高階模衍射損耗，使激光器單模運(yùn)行。 3. 因此 ， 設(shè)計(jì)和改進(jìn)激光器的諧振腔以獲得單模輸出是一個重要課題 。 3. 含有高階模式橫模的激光束 光強(qiáng)分布不均勻 ， 光束發(fā)散角大 。 與激光輸出功率曲線的蘭姆凹陷相似，在吸收介質(zhì)的吸收曲線上也有一個吸收凹陷，如圖所示 由于吸收管內(nèi)的壓強(qiáng)很低，碰撞增寬很小，所以吸收線中心形成的凹陷比激光管中蘭姆凹陷的寬度要窄得多。 ??qqII02m a x INI ???可見鎖模后的脈沖峰值光功率比未經(jīng)鎖模的提高了N倍。 無鎖模激光器的輸出功率與頻率 鎖模技術(shù)的基本原理 ?為什么要鎖模？ 瞬時輸出功率是這些模式無規(guī)則的疊加，輸出功率隨時間無規(guī)則起伏。 ? 可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)連續(xù)的激光脈沖輸出； ?聲光調(diào) Q技術(shù)特點(diǎn) ? 同步性能好；開關(guān)速度較慢，開關(guān)時間在１００ ns以上 。 ? 開關(guān)速度快，同步性能好。 ?調(diào) Q技術(shù)關(guān)鍵 : ?調(diào) Q激光器結(jié)構(gòu)示意圖 ? 機(jī)械調(diào) Q技術(shù) 轉(zhuǎn)鏡調(diào) Q技術(shù)－－－主動式 Q開關(guān) ? 電光調(diào) Q技術(shù) －－－主動式 Q開關(guān) ? 聲光調(diào) Q技術(shù) －－－主動式 Q開關(guān) ? 染料調(diào) Q技術(shù) －－－被動式 Q開關(guān) 能夠使諧振腔損耗發(fā)生突變的元件都能用作 Q開關(guān) 二、實(shí)現(xiàn) Q開關(guān)的方法 轉(zhuǎn)鏡調(diào) Q激光器示意圖 旋轉(zhuǎn)鏡面的角度，以改變 Q值 。 衍射零級和一級光強(qiáng)度分別為： ? ?2021c o s22。當(dāng)入射光與聲波面夾角滿足一定關(guān)系時，介質(zhì)內(nèi)各級衍射會相互干涉。由于聲速比光速小得多，故聲光介質(zhì)可視為一個靜止的平面相位光柵。超聲場作用的這部分介質(zhì)如同一個光學(xué)的 “ 相位光柵 ” ，該光柵間距 (光柵常數(shù) )等于聲波波長。當(dāng)光波在介質(zhì)中傳播時，就會發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射光的強(qiáng)度、頻率和方向等將隨著超聲場的變化而變化。 電光相位調(diào)制器由起偏器和電光晶體組成。x39。xy39。 ?脈沖調(diào)制方式具有較強(qiáng)的抗干擾能力，光通信中得到廣泛的應(yīng)用。 四、強(qiáng)度調(diào)制方式 ?由于起解調(diào)作用的光探測接受器一般都是平均光強(qiáng)直接響應(yīng)（光頻波段光場振幅變化太快 Hz，尚不能直接探測），所以 強(qiáng)度調(diào)制是激光調(diào)制的主要方式 。包括振幅 ,強(qiáng)度 ,頻率 ,相位等 。 激光多采用強(qiáng)度調(diào)制 。 ?光載波的強(qiáng)度（功率）隨調(diào)制信號的規(guī)律變化。 ?利用電光、聲光和磁光等物理效應(yīng)，通過調(diào)制器來控制和改變激光的振幅、相位、偏振態(tài)和光強(qiáng)以及傳播方向等參量，是激光調(diào)制的主要方法。y0n39。ylh3002eln n l n Uh??????? ? ? (克爾效應(yīng) ) 電光液體 l222UKlh???二、縱向與橫向電光調(diào)制器 1．縱向運(yùn)用： 外加電場方向與入射光波矢共線平平行稱為縱向方式 系統(tǒng)的透過率為 T: 調(diào)制光強(qiáng)與調(diào)制信號的關(guān)系曲線如圖所示 ?線性調(diào)制 ?選取 T=50%處為靜態(tài)工作點(diǎn)，在光路中插入一個 1/4波片，其主軸與電光晶體的感應(yīng)主軸平行，相當(dāng)于引入固定相移。起偏器的偏振軸平行于晶體的感應(yīng)主軸，此時入射晶體的線偏振光不再分解，而是沿著一個方向偏振，故外加電場不改變出射光的偏振狀態(tài)，僅改變其相位，出射光電場為： 聲光調(diào)制 一、聲光效應(yīng) ? 聲光調(diào)制的物理基礎(chǔ)是聲光效應(yīng)。聲光調(diào)制就是基于這種效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)其光調(diào)制或偏轉(zhuǎn)的。當(dāng)光波通過此介質(zhì)時，就會產(chǎn)生光的衍射。而是聲波長比光波長大得多，當(dāng)光波平行通過介質(zhì)時，幾乎不通過聲波面，因此只受到相位調(diào)制，于是通過聲光介質(zhì)的平面被被陣面將出現(xiàn)凸凹現(xiàn)象，變成一個折皺曲面，由出射波陣面上各子波源發(fā)出的次波將發(fā)生相干作用，形成于入射方向?qū)ΨQ分布的多級衍射光，這就是喇曼 —納斯衍射。在一定條件下，各高級次衍射光將互相抵消，只出現(xiàn)零級和 +1級
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