Экспериментальное исследование субмиллиметрового квантового генератора на молекуле синильной кислоты

• Автор: Топков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 224 c. : ил

Глава I. ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ НА МОЛЕКУЛАХ СИНИЛЬНОЙ КИСЛОТЫ С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ ИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
1.1. Увеличение выходной мощности и КПД введением добавки различных газов в рабочую смесь
лазера

1.1.1. Экспериментальная установка

1.1.2. Результаты эксперимента и их обсуждение

1.1.3. Роль СО в улучшении инверсной населенности

1.2. Использование высокочастотного разряда для возбуждения лазера

1.2.1. Конструкция разрядной трубки

1.2.2. Конструкция ВЧ генераторов

1.3. Зависимость выходной мощности лазера с высокочастотным возбуждением от давления рабочей смеси, мощности накачки и температуры

стенок разрядной камеры

1.3.1. Экспериментальная установка
1.3.2. Результаты эксперимента и их обсуждение
1.3.3. Увеличение выходной мощности лазеров на молекуле синильной кислоты при введении
ксенона в рабочую смесь
1.4. Исследование ВЧ разряда НС А/ -лазера
1.4.1. Измерение электронной плотности плазмы
ВЧ разряда
1.4.2. Распределение высокочастотного напряжения
в разрядной камере лазера

1.4.3. Распределение газовой температуры в разрядной
камере при ВЧ возбуждении
Выводы
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАЗЕРОВ
2.1. Факторы, уменьшающие стабильность частоты
2.1.1. Изменение температуры корпуса резонатора
2.1.2. Изменение атмосферного давления
2.1.3. Колебания мощности накачки и изменение
давления рабочей смеси
2.2. Кратковременные флуктуации частоты лазеров
2.2.1. Методы улучшения кратковременной стабильности частоты
2.3. Методы улучшения долговременной стабильности частоты
2.3.1. Стабилизация частоты лазера по вершине
контура линии усиления
2.3.2. Стабилизация частоты лазера по линии
поглощения в дифгорэтилене
2.4. Управляющие элементы систем стабилизации
частоты
В ы в о д ы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТИПОВ КОЛЕБАНИЙ, ФОРМЫ ЛИНИИ ГЕНЕРАЦИИ, КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ И ВЫВОДЫ СООТНОШЕНИЙ ПОДОБИЯ ДЛЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ
ЛАЗЕРА
3.1. Исследование типов колебаний и измерение
потерь резонаторов лазеров
3.1.1. Методика эксперимента

3.1.2. Результаты расчета и эксперимента
3.2. Исследование насыщения усиления лазера
3.2.1. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.3. Построение соотношений подобия для выходной мощности лазеров с ВЧ возбуждением при
генерации на типе колебаний EHjj
В ы в о д ы
Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ ДЛЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ
ПЛАЗМЫ
4.1. Источники СММ излучения для интерферометрии плазмы на основе ЯСN-лазера с ВЧ возбуждением
4.1.1. ты -лазер для лабораторных исследований
4.1.2. HCÜ -лазер для интерферометрии плазмы с амплитудной индикацией фазового сдвига
4.2. HÖN-лазер многоцелевого назначения
4.2.1. Система автоматической подстройки мощности излучения
4.2.2. Система автоподстройки разностной частоты
лазеров
4.2.3. Основные характеристики лазера многоцелевого назначения
4.3. Распространение в свободном пространстве
излучения волноводного лазера
4.4. Канализация излучения волноводного лазера
4.5. Детектирование излучения лазера Ы = 337 мкм)
4.5.1. Пироэлектрический детектор
4.5.2. Детектор на базе точечного контакта
металл -

тем изменения длины разряда в фиксированном резонаторе.
2. Измерение относительных изменений показателя преломле-ния при изменении тока разряда.
Эти методы были применены для измерения электронной плотности ЛС//-лазеров, возбуждаемых разрядом постоянного тока, в работе [эо]. Недостатком методов является измерение малых приращений электронной плотности. В процессе выполнения данной работы предложен метод измерения абсолютного значения электронной плотности по изменению оптической длины резонатора при включении в нем разряда.
Основой метода является измерения смещения одного из зеркал резонатора, компенсирующего изменение показателя преломления при зажигании газового разряда. В низкотемпературных тлеющих разрядах низкой плотности (значения электронной температуры несколько эВ, /^е^Ю^см"^) показатель преломления плазмы равен
7'7'2-е и б - масса и заряд электрона, С! - скорость света.
(1.1)
где Д/е - электронная плотность плазмы,
Д4/р - критическая плотность электронов для зондирующей ДЛИНЫ ВОЛНЫ Л
ЗГтеС
А2.
(1.2)
9,8 • Ю^см"3 для Л = 337 мкм.
В плазме ЯСЫ-лазеров А/б. <-< М'ои выражение для показателя преломления можно записать: