Одночастотная генерация и спектроскопия насыщения в плазме благородных газов

• Автор: Хорев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Содержание
Обозначения

Введение
I Основные принципы одночастотных широкоапертурных ионных лазеров
§1 Активная среда ионных лазеров
1.1 Плазменные характеристики активной среды
1.2 Спектроскопические характеристики ионных лазеров
1.3 Зависимость параметров одночастотной генерации в ионных лазерах от характера уширения
§2 Техника эксперимента
2.1 Конструкция разрядных трубок
2.2 Экспериментальная установка
II Выпукло-вогнутый резонатор для селекции мод широкоапертурных ионных лазеров
§3 Метод радиочастотных биений для исследования поперечной структуры лазерного пучка
§4 Выпукло-вогнутый резонатор для селекции мод в широкоапертурном лазере
4.1 Основные элементы теории резонаторных мод

4.2 Экспериментальное исследование выпукло-вогнутого резонатора в устойчивой области
§5 Выпукло-вогнутый резонатор в неустойчивом режиме
5.1 Расчёт выпукло-вогнутого резонатора в неустойчивой области
5.2 Экспериментальное изучение неустойчивого резонатора с волноводными эффектами
§6 Выводы
III Селекция продольных мод лазера без наклона вну-трирезонаторного эталона Фабри — Перо
§7 Теоретическая модель
7.1 Принцип работы эталона Фабри
7.2 Потери на проход
7.3 Дискриминация конкурирующих мод
§8 Эксперимент
§9 Выводы
IV Применения одномодовых и одночастотных ионных лазеров
§10 Генерация аргонового лазера в фиолетовой области
10.1 Эксперимент
10.2 Селекция мод и практическое использование линии 438.4 нм

§11 Кулоновское уширение провала Лэмба в одночастотном криптоновом лазере
§12 Выводы
Заключение
Литература

ного пучка в одномодовом (1), двухмодовом (2) и многомодовом (3) режимах. Ниже приведены соответствующие им спектры межмодовых биений, а также зависимость интегральной выходной мощности и мощности в прио-севой области от размера селектирующей диафрагмы. Кружками показано примерное положение диафрагмы в каждом случае.
В результате экспериментов проведённых в ходе данной работы, было выяснено, что регистрация спектра межмодовых биений, в отличие от других методов анализа модового состава позволяет получить не только качественные, но и количественные соотношения. Конкретно, представляют интерес радиочастотные биения, возникающие между различными продольными и поперечными модами в пучке лазера. Возможны два варианта указанного метода: регистрация интегрального сигнала биений и его распределения в плоскости, перпендикулярной оси пучка. Нижеприведённый анализ показывает, что последний вариант теоретически позволяет вычислить радиальные распределения всех поперечных мод, независимо от их количества.
В простейшем случае, в пуЧке существуют только две поперечные моды (например, ТЕМоо и ТЕМої). В сигнале биений тогда присутствует эквидистантная система частот, соответствующих биениям между различными продольными модами в резонаторе, с расстоянием между пиками lS.fi — с/2Ь. По обе стороны от каждого из этих пиков на расстоянии ± А/< будут находиться частоты, возникающие в результате биений фундаментальной и первой поперечной мод, соответствующих разным продольным модам (см. рис. 6). Из отношения амплитуд центральных пиков биений к боковым можно определить относительную интенсивность поперечных мод:
где 7 — отношение амплитуд центральных пиков биений к боковым; п(т)

Е'оо/оі при Еоо > Е(]і, т.е. вблизи оси пучка, и <х(г) = Ещ/Ецц при Ещ > Еоо, на периферии.