Реферат Курсовая Конспект
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№10 - раздел Литература, ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Исследование Процесса Преобразования Лазерного Излуче...
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ИЗЛУЧЕНИЕ УДВОЕННОЙ ЧАСТОТЫ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение основ теории генерации оптических гармоник, проведение экспериментальных исследований преобразования излучения лазера l=1.06мкм в излучение удвоенной частоты.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: твердотельный лазер, блок питания лазера, нелинейный преобразователь (кристалл КДР ), светофильтр, измеритель энергии ИКТ-1Н.
Теоретическое введение.
Процесс генерации второй гармоники (ГВГ) тесно связан с разработкой источников интенсивного монохроматического излучения лазеров.
Объяснение процесса генерации второй гармоники можно дать в предположении, что поляризация прозрачного материала зависит от электрического поля световой волны следующим образом:
где-линейная оптическая восприимчивость, а описывает линейную зависимость Р от Е. Коэффициент очень мал, около
в системе СГС. Компонента поляризации, ответственная за генерацию второй гармоники, имеет вид:
где -напряженность электрического поля световой волны. Зависимость нелинейной поляризации от времени имеет вид:
где .
Основной пучок возбуждает в нелинейном кристалле не только вторую гармонику, но и некоторую постоянную поляризацию. Фаза второй гармоники внутри кристалла в общем случае отличается от фазы волны поляризации, возбуждающей эту гармонику. Для наиболее эффективной передачи энергии второго пучка во вторую гармонику необходимо иметь среду в которой существует направление распространения света, вдоль которого показатели преломления основной волны и второй гармоники равны.
В оптически отрицательных одноосных кристаллах можно найти такое направление распространения света, вдоль которого показатели преломления обыкновенной основной волны и второй гармоники необыкновенной волны равны.
Метод, обеспечивающий значительное увеличение интенсивности второй гармоники, получил название метода согласования фаз или показателей преломления.
На рис. 1 показаны сечения поверхностей показателей преломления одноосного и оптически отрицательного кристалла КДР.
Рис.1 Сечения поверхностей показателя преломления в оптически отрицательном одноосном кристалле.
Направление на точку пересечения, образующее с оптической осью кристалла, представляет собой оптимальное направление фазового синхронизма основной волны и второй гармоники при котором
Угол синхронизма для оо-е взаимодействия может быть рассчитан по формуле:
где и , - показатели преломления
обыкновенной и необыкновенной составляющих излучения для основной частоты и второй гармоники соответственно.
Другим типом взаимодействия излучения со средой является ое-е взаимодействие, для которого условие фазового согласования может быть записанно в виде:
Угол в этом случае может быть расчитан по фомуле:
Оптическая схема для проведения экспериментальных исследований ГВГ кристаллами, расположенными вне резонатора лазера, представлена на рисунке 2.
Генерация второй гармоники в резонаторе лазера является эффективным способом увеличения К.П.Д. преобразования. Нелинейный кристалл-преобразователь помещается внутрь резонатора лазера, образованного 100%-ными отражающими зеркалами для основного излучения; одно из зеркал полностью прозрачно для излучения второй гармоники. В этом случае из резонатора выводится практически все излучение удвоенной частоты.
В настоящее время известно много разновидностей кристаллов, пригодных для генерации гармоник; к числу наиболее эффективных следует отнести кристаллы, принадлежащие к классу 42m (КДР, АДР, ДКДР и др.), сегнетоэлектрические перовскиты (,и др.), кристаллы со структурой вольфрамовых бронз (и др.), гексагонально-пирамидальные кристаллы (и др.), а также ряд кристаллов других классов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами.
Рис.2. Оптическая схема ГВГ кристаллами, расположенными вне резонатора лазера: 1-юстировочный лазер; 2,4-зеркала резонатора твердотельного лазера, 3-ктивный элемент лазера; 5-нелинейный кристалл-преобразователь; 6-светофильтр; 7-измеритель энергии лазерного излучения.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
На сайте allrefs.net читайте: "ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№10
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов