Лазер с модуляцией добротности

Рис. 2.25. Пространственно разрешенные и проинтегрированные по времени спектры алюминия, атомизнрованного под действием излучения твердотельного лазера в режиме модуляции добротности. Спектр /I—двойной гигантский импульс, спектр Б — одиночный гигантский импульс. Из работы Скотта [12в] (с разрешения автора).

Рис. 2.24. Типичные профили резонансных (Си 3247 А и Си 3273 А) н нерезонансной (2п 3282 А) линий, полученных под действием только лазера в режиме модуляции добротности (внизу) и под действием лазера в сочетании с дополнительным поперечным искровым разрядом (вверху). Из работы Расберри и др. [32] (с разрешения авторов).

Анализ поверхностей представляет собой локальный анализ, при котором глубина эрозии образца очень мала. В рамках возможных режимов работы лазера его можно провести двумя способами. В первом используются режим свободной генерации лазера с низкой выходной энергией и дополнительное возбуждение, а во втором — режим модуляции добротности. [c.122]

Луч может быть круглым или прямоугольным. Важным параметром является распределение энергии по профилю луча. Например, энергия может проявлять гауссов профиль. Режим работы лазера может быть непрерывным (непр.) или импульсным (имп.). В настоящее время используют два импульсных режима режим модуляции добротности и синхронизации мод. Для описания импульсных лазеров используют длительность импульса и частоту повторения. Для вьфажения числа фотонов в случае непрерывных лазеров обычно используют мощность (Вт или мВт), тогда как для импульсных лазеров обычно используют энергию импульса (Дж, мДж или мкДж). [c.688]

В ряде случаев для разрушения образцов требуются большие интенсивности облучающих потоков. Увеличение мощности излучения лазера при неизменной энергии накачки достигается путем модуляции добротности резонатора. Плотности облучающих потоков при этом составляют 10 —10 Вт/см . Применяются различные способы модуляции добротности. Такие способы, как электроопти-ческие модуляторы добротности и вращающаяся призма, позволяют получить одиночные импульсы длительностью 20—100 не, мощностью 1—100 МВт. При облучении такими импульсами удается разрушить практически любые вещества, однако для такого режима облучения характерно влияние испаренного вещества на механизм нагрева поверхности образца. Материал, испаренный на ранних стадиях импульса, может стать непрозрачным и экранировать поверхность мишени от падающего света, что, с одной стороны, обусловливает [c.21]

Рпс. 1.19. а — типичное изменение во времени интенсивности излучения лазера, работающего одновременно в режиме модуляции добротности и синхронизации мод б — пзме-нения во времени интенсивности отдельной генерируемой моды. [c.40]

Несколько иначе модуляция добротности осуществляется с помощью просветляющихся фильтров и оптико-акустического метода. Подбирая плотность фильтра, можно регулировать число генери- руемых пичков и тем самым мощность излучения. При этом можно до некоторой степени управлять характером разрушения образца, например изменять соотношение между диаметром и глубиной кратера. В режнмв-с оптико-акустической модуляцией добротности [5 генерация осуществляется в виде серии эквидистатных пичков длительностью 10 с мощность излучения в пичке 100 кВт. Количество выброшенного вещества составляет несколько десятков микрограммов. В таком режиме образуются менее глубокие кратеры, меньше доля конденсированной фазы в продуктах световой эрозии, чем в режиме свободной генерации, Л. Энергия лазера более эффективно используется для атомизации. Условия для осуществления режима развитого испарения реализуются. [c.22]

Лазеры могут работать в четырех режимах 1) в режиме непрерывной генерации 2) в импульсном режиме генерации 3) в режиме модуляции добротности резонатора (моноим-пульсная генерация или генерация последовательности им- [c.36]

Весьма интересным режимом работы лазера является так называемый режим модуляции добротности резонатора или генерации гигантских импульсов. В данном режиме работы можно получать световые импульсы очень большой мощности (1 МВт) и весьма малой длительности (5—20 не). Рассматривая этот режим работы лазера, заметим вначале, что в обычном рел<име работы лазера (как в режиме непрерывной генерации, так и в импульсном режиме генерации) инверсная населенность не может намного превышать определенное пороговое значение. Действительно, лазерная генерация начинается по достижении порогового значения инверсии населенности, благодаря чему предотвращается ее дальнейший рост. Отсюда следует, что в нормальном режиме работы лазера усиление за одни проход в резонаторе не может намного превысить уровень потерь за время одного прохода. Предположим теперь, что внутри резонатора установлен непрозрачный экран. Действие экрана заключается в сключенин условий возникновения лазерной генерации, тогда инверсная населенность может достигнуть очень больших значений, значительно превышающих обычный пороговый уровень. Если теперь быстро убрать экран, то инверсная населенность в активной среде лазера значительно превысит порог, т. е. усиление в активной среде будет существенно выше уровня потерь. Такой метод получил название режима. модуляции добротности резонатора, поскольку добротность резонатора Q изменяется от пренебрежимо малого (в условиях, когда в резонаторе установлен непрозрачный экран) до очень большого значения (когда экран убран нз резонатора). [c.37]

Подробное описание различных систем модуляции добротности резонатора лазера содержится в специальной литературе [4, 5]. Здесь будет дано только качественное описание очень распространенного простого метода модуляции добротности, основанного на применепи) поглощаюшпх веществ, переходящих [c.37]

Из газовых лазеров азотный, а также аргоновый и СОг-ла-зеры, работающие в режиме модуляции добротности, имеют на выходе энергию, достаточную для испарения материала ми- [c.66]

Диэлектршси, обладающие высоким пропусканием и низки.м поглощением, например стекло п некоторые полимеры, лучше всего испарять с помощью длинноволнового излучения лазеров в режиме модуляции добротности. При испарении стекла замена рубинового лазера на неодп.мовый приводит к улучшению результатов. Примеры образования кратеров в указанных материалах показаны на рис. 2.16 и 2.17. Как можно видеть из рис. 2.16, в твердых и хрупких веществах, например в стекле или зубной эмали, образуются трещины. Иногда растрескивания удается избежать путем фокусировки излучения не на поверхности образца, а немного выше. [c.78]

Рис, 2.16. Образование кратера в тонкой стеклянной пластине под действием лазера в режиме модуляции добротности, осуществляемое с помощью вращения зеркала со скоростью 1500 об/мин. Фотография получена с помощью РЭМ. Диаметр кратера 270 мкм. Из работы Фелске и др. [406] (с разрешения авторов). [c.79]

Довольно оригинальны ) способ был предложен Капор-ским п Мусатовой [30]. В их экспериментальной установке (рнс. 2.22) все эле.менты были расположены на одной оптической оси. Мощный лазер, работающий в режиме модуляции добротности, возбул<дал лазерную искру (см. разд. 2.10.6), дающую интенсивный непрерывный спектр в качестве первичного псточника излучения. Непоглощенная часть лазерного излучения [c.89]

При работе лазера в режиме модуляции добротности илн в режиме частичной модуляции добротности факел благодаря высокой температуре излучает достаточно интенсивно. При этом спектры пспускання легко зарегистрировать и проанализировать. Такие спектры существенно отличаются ио своему характеру от спектров, возникающих нрп обычной искре пли дуговом разряде. Они сильно зависят от мощности и типа модулятора добротности, а также от окружающей атмосферы. Режим гигантских импульсов приводит к образовангио интенсивного фона и линий испускания образца и окружающего газа, причем наблюдается уширение этих линий и во многих [c.91]

Первое измерение распределения плотиостп газообразного вещества методом комбинационного рассеяния было выполнено Куни [26] в 1968 г. с помощью рубинового лазера на 25 МВт с модуляцией добротности. Наблюдения колебательно-вращательного комбинационного рассеяния азота проводились в ночное время на высоте до 3 км. При использовании отсекающего фильтра с пропусканпем при 694,3 нм в сочетании с интерференционным фильтром с полосой пропускания 150 нм Куни получил общую спектральную разрещающую силу 10 . Этого оказалось более чем достаточно для того, чтобы превысить в 500 раз отнощение между интенсивностью сигнала упругого рассеяния в обратном направлении при 694,3 нм и интенсивностью принятого сигнала комбинационного рассеяния азота прн [c.400]

Каждый из них использовал вторую гармонику рубинового лазера, работающего в режиме модуляции добротности, и нормировал прииятый сигнал от водяного пара ири помощи сигнала колебательного спектра комбинационного рассеяния азота. Мелфи и др. [83] и Куни [165] также показали хорошее соответствие между профилями, измеренными лазором, и измерениями, проведенными при помощи радиозондов. Типичный набор профилей рассеяния в обратном направлении азота, водяного пара и аэрозолей дан на рис. 6.21, а пример хорошего соответствия между измеренными концентрациями водяного пара, выполненными при по.мощи лазора и воздушного шара-зонда, приведен на рис. 6.22, взятом из работы Мелфи [166]. [c.403]

Таким образом, облучение органических красителей может приводить к самым разнообразным фотохимическим реакциям. В настоящее время природа этих процессов стала намного яснее и может быть объясненя с точки зрения современной органической фотохимии. Знание механизмов фотохимических реакций будет способствовать дальнейшей разработке методов предотвращения деструктивного влияния красителя при облучении как в технических, так и биологических процессах, а также позволит расширить область практического использования фотоактивности красителей. Кроме применения красителей в вышеприведенных случаях, можно указать также и на применение их в лазерах с пассивной модуляцией добротности [759—762], жидкостных лазерах [763—766а], химических дозиметрах [767—770], кислородных системах для космических кораблей [751], при защите от яркой вспышки света и в элементах памяти счетно-решающих устройств [209, 771], в фотографических процессах нового типа [103], фотоэлектрохимических преобразователях [772], катодах для топливных элементов [773— 775], детекторах газов [6, 776] или светочувствительных антикатодах э кинескопах для телевидения [777]. [c.466]

В модуляторе добротности нросте11шего тина используется просветляющееся вещество, твердое или жидкое. Примером могут служить фильтры Шотта тнна КС8 и КОЮ. Первый фильтр применяется большей частью в сочетании с рубиновыми лазерами. Такой модулятор обеспечивает генерацию одного или нескольких иичков мощностью до нескольких мегаватт, Число иичков и интервал между нг1ми (определяемый статистическими законами) зависят от свойств всей системы. Их молено варьировать путем соответствующего изменения толщины фильтра. В случае неодимовых лазеров молено применять только жидкостные фильтры (растворы, модулирующие добротность), которые имеют легкую регулировку порога генерации и параметров модуляции. Недостаток такого модулятора состоит в том, что им нельзя управлять от внешнего запуска, являющегося весьма желательным в некоторых случаях, например при проведении измерений с высоким временным разрешением. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология