Оптический квантовый генератор на рубине

Оптический квантовый генератор на рубине

• Рекомендуемый курс лекций: 'Экспериментальные методы квантовой радиофизики', 'Введение в специальность' для студентов II, III курсов.
• Пропускная способность: два студента в два занятия
• Физическая проблема
  Для возбуждения генерации необходимо создать в среде, используемой для получения генерации (активной среде), инверсную населенность и обеспечить положительную обратную связь.
  Для создания инверсной населенности, т. е. такого распределения населенностей, когда на верхнем рабочем уровне населенность больше, чем на нижнем, применяются различные схемы. В частности, в ОКГ на рубине для создания инверсной населенности используется т.н. 'трехуровневая схема', в которой излучением ламп накачки возбуждается верхний, третий уровень, затем возбуждение с третьего уровня безызлучательно передается на второй (промежуточный по энергии) уровень, с которого и происходит рабочий переход на самый нижний (основной) уровень. При создании достаточной инверсии населенностей, способной перекрыть потери, рабочий переход приводит к появлению генерации излучения.
  Для создания положительной обратной связи активная среда помещается в резонатор, образованный плоскими и/или сферическими зеркалами с достаточно высокими коэффициентами отражения. Отражая часть излучения обратно в активную среду, резонатор увеличивает коэффициент усиления при прохождении излучения через активную среду. Помимо этого резонатор активно влияет на процесс генерации и спектр генерации ОКГ.
  Для получения мощных лазерных импульсов применяется т.н. модуляция добротности резонатора, позволяющая за счет искусственного ухудшения добротности резонатора (т.е. увеличения потерь) получить максимальную инверсную населенность в активной среде и затем после восстановления высокой добротности получить очень короткий, но мощный импульс излучения. Применение различных типов модуляции добротности позволяет уменьшить время импульса с 1 мс до 10 нс.
  Цель данной работы состоит в:
  изучении
  - принципа работы ОКГ на рубине
  - конструкции и режимов работы ОКГ на рубине
  - измерении характеристик лазерного излучения.
  В процессе выполнения лабораторной работы студенты обучаются методикам полной настройки и выбора режима работы твердотельного ОКГ. На первом этапе студенты юстируют резонатор ОКГ на рубине и измеряют влияние разъюстировки резонатора на величину порога генерации ОКГ. После настройки ОКГ производится исследование зависимости энергии и формы импульса лазерного излучения от энергии накачки как в режиме свободной генерации, так и в режиме модуляции добротности.
• ОКГ на рубине с блоком питания. Система регистрации энергии импульса ИКТ-1М. Система регистрации формы импульса - коаксиальный фотоэлемент ФЭК-09 с блоком питания, запоминающий осциллограф С8-1
• Модулятор добротности - просветляющий фильтр на основе раствора фталоцианина ванадила. Автоколлиматор для настройки резонатора.
• Подготовка ОКГ к работе и измерение его характеристик производится в ручном режиме.
• Контактные телефоны: Рагозин Е.Н. 132-63-29; Масалов А.В. 132-67-60.