Конструкция и виды лазеров, реализованных на красителях Содержание Введение… 1. Лазеры собранные на органических красителях …. 1. Виды активной среды… 2. Накачка… 3. Непрерывная перестройка частоты излучения… 4. Разделение изотопов… 5. Расширение спектрального диапазона лазера…. 2. Одноструйный субпикосекундный лазер на красителе в режиме самонастройки…. 3. Узкополосный импульсный лазер на красителях с электродинамическими приводами поворота дисперсионных элементов… 14 Заключение… 17 Список литературы… 18 Введение В настоящее время существует очень большое количество типов лазеров. Из всего этого многообразия можно выделить три основных вида: жидкостные, газовые и твердотельные, причём на практике предпочтение обычно отдается двум последним. Однако твердотельные лазеры имеют ряд существенных недостатков.
Во-первых, на параметры излучения твердотельного лазера довольно сильно влияют оптические свойства применяемого кристалла.
Во-вторых, кристаллы постоянно подвержены разрушениям; концентрация активирующих ионов задается при изготовления лазера и является строго фиксированной величиной для данного применяемого кристалла. Кроме того, когерентность такого лазера может серьезно ограничиваться неоднородностями кристаллической структуры. Газовые лазеры лишены указанных недостатков, однако, им свойственна гораздо меньшая концентрация активного вещества из-за низкой концентрации атомов в газе. Жидкостные лазеры с точки зрения некоторых применений имеют ряд уникальных свойств, хотя при этом используются реже, чем твердотельные или газовые лазеры.
Жидкостные лазеры обладают двумя важными преимуществами, которые заключаются в том, что их жидкостная активная среда является дешевой и относительно мало подверженной повреждениям; кроме того, они имеют значительно более высокую концентрацию активных атомов, которую легко можно изменять.
К тому же жидкостные лазеры проще других типов лазеров в эксплуатации, и не столь громоздки, как газовые системы. Перестройка типичного газового или твердотельного лазера может осуществляться лишь в очень узком диапазоне (практически только в пределах ширины кривой усиления). Имеющиеся газовые и твердотельные лазеры излучают длинный ряд дискретных длин волн в диапазоне, который начинается в ближней ультрафиолетовой и кончается в дальней инфракрасной области спектра.
Несмотря на это, все же имеются обширные участки оптического диапазона, в которых линии генерации этих лазеров отсутствуют. Лазеры на органических красителях имеют наибольшее значение из всех известных типов жидкостных лазеров. Лазер на красителях характеризуется возможностью плавной перестройки частоты излучения в довольно широком спектральном диапазоне. Это и является его самым важным преимуществом над всеми рассмотренными здесь лазерами. Эффект генерации раствора красителя был впервые обнаружен в 1965 г. П. Сорокиным и сотрудниками в лаборатории фирмы IBM при исследовании большого числа красителей, используемых в пассивных затворах для рубиновых лазеров.
Перестраиваемый источник узкополосного излучения оптического диапазона при высокой когерентности этого излучения можно с успехом применять при решении многих задач, таких, как изучение химических реакций и молекулярной диссоциации, спектроскопия, а также Разделение изотопов. 1.
Лазеры собранные на органических красителях 1.
В качестве активной среды лазера на красителе используется раствор орг... 1.1 наглядно иллюстрирует спектры поглощения и флуоресценции, характер... Существенное различие заключается в том, что краситель флуоресцирует в... Энергия на выходе лазера на красителях при такой накачке составляет от... Такие красители, как родамин 6G, могут поглощать почти полностью излуч...
Непрерывная перестройка частоты излучения Перестройка частоты лазерного излучения осуществляется с помощью частотно-селективных элементов типа призменного устройства. В некоторых случаях для увеличения дисперсии используют систему из нескольких призм, работающих вблизи угла Брюстера. Иногда коэффициент усиления красителя бывает настолько высок, что роль диспергирующего элемента (и одновременно “глухого” зеркала) может выполнять дифракционная решетка.
Если нормаль к поверхности решетки составляет угол с оптической осью резонатора, то в обратном направлении распространяется излучение в узком спектральном диапазоне вблизи длины волны, удовлетворя.