第四章激光Q开关及锁模技术分解
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4.7 激光锁模技术目的:压缩脉冲宽度,高峰值功率。
Q开关激光器般脉宽达10s 10s量级,如果再压缩开关激光器一般脉宽达-8s~10-9量级如果再压缩脉宽,Q开关激光器已经无能为力,但有很多实际应用需要更窄的脉冲。
(1964年后发展了锁模技术,可将脉冲压缩到10-11~10-14s(ps)量级。
)例:1. 激光测距:为了提高测距的精度,则脉宽越窄越好.2激光高速摄影为了拍照高速运动的物体提高照片的2. 激光高速摄影:为了拍照高速运动的物体,提高照片的清晰度,也要压缩脉宽.3. 对一些超快过程的研究,激光核聚变,激光光谱,荧光3对一些超快过程的研究激光核聚变激光光谱荧光寿命的测定,非线性光学的研究等需窄的脉宽。
(掺钛蓝)。
宝石自锁模激光器中得到了8.5fs的超短光脉冲序列14.7.1 锁模原理多模激光器的输出特性一、多模激光器的输出特性自由运转激光器的输出一般包含若干个超过阈值的般包含若干个超过阈值的纵模,如图所示。
这些模的振幅及相位都不固定,激光输出随时间的变化是它们无规则叠加的结果,是一种时间平均的统计值间平均的统计值。
假设在激光工作物质的净增益线宽内包含有N 个纵模,每个纵模输出的电场分那么激光器输出的光波电场个纵模电场的和即量可用下式表示:)(q q t i eE t E ϕω+=+=t i q q )(ϕω是N 个纵模电场的和,即(4-73)(4-74)2)(q q ∑qq eE t E )((473)(474))()(q q t i q q eE t E ϕω+=∑+=t i q q q eE t E )()(ϕωqE q 、ωq 、φq 为第q 个模式的振幅、角频率及初位相。
各个模式的振幅E 、初位相均无确定关系,各个模式互不相干,因而q 、φq ,,激光输出是它们的无规叠加的结果,输出强度随时间无规则起伏。
假设有三个光波,频率分别为v 1、v 2和v 3,沿相同方向传播,并且有如下关系:3213112302, ,v v v v E E E E =====在未锁定时,初相彼此无关。