Автомодуляционные колебания излучения монолитного твердотельного кольцевого лазера

• Автор: Бойко, Дмитрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.27.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с.

Оглавление
Оглавление
Введение
ГЛАВА. 1 Влияние параметров твердотельных кольцевых лазеров на режимы
генерации. (Обзор литературы)
1.1 Отличия газовых и твердотельных кольцевых лазеров
1.2 Теоретическая модель ТКЛ
1.3 Режимы генерации твердотельного кольцевого лазера
1.3.1 Режим бегущей волны
1.3.2 Режимы стоячей волны и синхронизации частот встречных волн
1.3.3 Режимы автомодуляционных колебаний и биений
1.4 Поляризационные свойства резонатора кольцевого чип-лазера
ГЛАВА.2. Зависимость автомодуляционной частоты от параметров
твердотельного кольцевого лазера. Скалярная теория
2.1 Укороченные уравнения ТКЛ
2.2 Решение в нулевом приближении
2.3 Обсуждение результатов
Выводы к главе
ГЛАВА.З. Поляризационные свойства резонатора кольцевого чип-лазера и их
влияние на частоту автомодуляции
3.1 Поляризационные характеристики чип-лазера при большой амплитудной или частотной
невзаимности. (Метод матриц Джонса 2x2)
3.1.1 Нулевое приближение
3.1.2 Учет анизотропии выходного зеркала и эффекта Фарадея
3.1.3 Термонаведешое двулучепреломление и погрешности изготовления контура
3.2 Поляризационные характеристики чип-лазера при малых амплитудной и частотной невзаимности. (Метод матриц Джонса 4x4)
3.2.1 Секулярное уравнение
3.2.2 Частота биений, амплитудная невзаимность и отношение амплитуд бегущих компонент стоячих мод холодного резонатора
3.3 Влияние поляризационных характеристик резонатора чип-лазера на частоту автомодулщионных колебаний
3.3.1 Обсуждение полученных результатов
Выводы к главе
ГЛАВА.4. Оптимизация параметров резонаторов монолитных твердотельных
кольцевых лазеров
4.1 Основные уравнения и эквивалентные схемы
4.2 Режим автомодупхционных колебаний
4.3 Режим бегущей волны
4.4 Поляризационные характеристики MISER геометрии
Выводы к главе
ГЛАВА.5. Экспериментальное исследование влияния параметров лазера на
частоту автомодуляционных колебаний
5.1 Экспериментальный макет чип-лазера
5.2 Исследование зависимости частоты автомодуляции от параметров лазера
Выводы к главе
ГЛАВА.6. Измерение малых оптических невзаимностей и методы повышения
точности измерений

6.1 Выбор рабочей точки на частотной характеристике при измерении малых угловых скоростей.
6.2 Экспериментальное исследование чувствительности к угловому вращению
6.3 Магнитная коммутация подставки
6.4 Усреднение фазы рассеяния на внерезонаторных элементах
6.4.1 Экспериментальные результаты
6.4.2 Обсуждение результатов
6.5 Стабилизация автомодуляционных колебаний кольцевого чип-лазера с помощью фазовой
автоподстройт релаксационной частоты
Выводы к главе
ГЛАВА.7 Циркулярная анизотропия вращающегося резонатора Фабри-Перо
7.1 Упрощенный анализ на основе геометрической оптики
7.2 Микроскопические уравнения электромагнитного поля
7.3 Макроскопические уравнения поля
7.4 Диэлектрическая проницаемость во вращающейся среде
7.5 Волновое уравнение
7.6 Частотное расщепление поперечных мод
Выводы к главе
Выводы к диссертационной работе
Приложение
Углы падения и углы поворота систем координат
Список литературы

нелинейный поглотитель, а в [27] осуществлялась внутрирезонаторная генерация второй гармоники. В работе [104] была использована цепь обратной связи с ячейкой Фарадея для авторегулирования потерь встречных волн. Интересный метод оптической обратной связи на основе волн автоподсветки был предложен в [105]. В [106] подавление конкурентного взаимодействия встречных волн в ТКЛ было достигнуто применением пространственной развязки импульсов генерации в режиме синхронизации мод. Однако, сами эти системы громоздки, сложны и сильно ухудшают полезный эффект и поэтому от их применения отказались.
Для использования же сигнала модуляции интенсивности одной из волн для измерения частотной невзаимности резонатора достаточно лишь не большой начальной частотной подставки, линеаризующей выходную характеристику (18). К тому же область параметров лазера, в которой наблюдается автомодуляция шире и включает в себя область существования режима биений. Таким образом наиболее оптимальным для регистрации малых оптических невзаимностей в ТКЛ является режим автомодуляции [98,101]. На рис.5 представлены зависимости частоты модуляции интенсивностей встречных волн в ТКЛ от частотной невзаимности резонатора □ в сравнении с выходными характеристиками газового кольцевого лазера. Чувствительности кольцевого чип-лазера в режиме АР-1 к оптической невзаимности возникающей при его реальном вращении впервые была подтверждена в [10]. Однако использованная в [10] методика исследований была несовершенной: в экспериментах регистрировалась не скорость вращения, а угол поворота, что не позволяло судить о возможном