Modlar sinxronizatsiyasi

Модалар синхронизацияси усули орқали аслликни модуляциялаш усулидагига қараганда қисқароқ импулсли лазерларни генерациялаш мумкин. Бунда бир вақтнинг ўзида бир нечта модлардан фойдаланилади. Бир нечта модлар бўлган ҳолда марказий модга нисбатан ${\дисплайстйле м\делта\омега}$ га силжиган сигналларнинг йиғиндиси кўринишида тасвирлаш мумкин^[1]:

{\дисплайстйле Э(т)=\сум\лимиц_{\фраc{М-1}{2}}^{\фраc{М+1}{2}}\лефт(\фраc{1}{2}Э_м\эхп{и\омега_0т+им\делта\омега т+\варпҳи_м}+\техт{компл. қўшма}\ригҳт)}

Қаралаётган модлар сони ${\дисплайстйле М}$ актив муҳитнинг кучайтириш чизиғи билан чегараланган. Тасодифий фаза ${\дисплайстйле \варпҳи_м}$ эса бу ерда ҳал қилувчи рол ўйнайди. Агар ${\дисплайстйле \варпҳи_м=\варпҳи_0}$ ва ${\дисплайстйле Э_м=Э_0}$ бўлса, қуйидагича ёзиш мумкин:

{\дисплайстйле Э(т) = \эхп{и\омега_0т+и\варпҳи_0}\сум\лимиц_{\фраc{М-1}{2}}^{\фраc{М+1}{2}}\лефт(\фраc{1}{2}Э_0\эхп{и\делта\омега \cдот м}+\техт{компл. қўшма}\ригҳт)}

{\дисплайстйле Э(т) = Э_0\дфраc{\син\лефт(\фраc{М}{2}\делта\омега т\ригҳт)}{\син\лефт(\фраc{1}{2}\делта\омега т\ригҳт)}\эхп{и\омега_0т+и\варпҳи_0}}

Яъни амплитудаси модуляцияланган сигнал ҳосил бўлади.

Импулс давомийлиги ${\дисплайстйле \дфраc{1}{М\делта\омега}}$ орқали аниқланади. Импулслар орасидаги масофа эса ${\дисплайстйле \дфраc{2Л}{c}}$ дан топилади.

Модалар синхронизацияси орқали олинган энг қисқа импулслар
Муҳит	${\дисплайстйле \Делта \ну}$ , см^-1	${\дисплайстйле \тау}$
Нд:ЙАГ	5	5 пс
Нд:шиша	100	0.1 пс
Ти:сапфир	1000	10 фс

Модалар синхронизацияси ҳам аслликни модуляциялаш каби икки хил бўлиши мумкин, яъни актив ва пассив. Буни амалга оширишнинг бир неча йўллари мавжуд:

Электро-оптик модулятор (актив синхронизация)

Бу каби системаларда Поккелс ячейкасидан фойдаланилади. Натижада генерацяланаётган сигнал амплитудасининг гармоник модуляцияси рўй беради. Бу усул амалга ошириш анча қийин усуллардан бири. Чунки, модалар синхронизацияланганда, фойдали импулсдан ташқари сигналга халақит берувчи шовқин импулслари ҳам синхронизацияланиб, кўпаяди. Буни бартараф қилиш учун импулсли модуляциядан фойдаланилади^[2].

Ячейканинг ўзини ҳам жуда кичик ўлчамларда тайёрлаш керак. Масалан, пикосекунд импулсларни ҳосил қилиш учун унинг қалинлиги ${\дисплайстйле 3\cдот10^{-4}\ м}$ бўлиши керак.

Акусто-оптик модулятор (актив синхронизация)

Бу усул билан модларни синхронизациялашда акустик тўлқинни модлар аро тебраниш частотасига мослаб ўзгартириш керак.

Тўйинувчан ютгич усули (пассив синхронизация)

Бу усулни қўллаш учун ютгич модда жуда кенг ютилиш полосасига эга бўлиши керак. Яъни, ушбу модда кенг тўлқинлар диапазонидаги нурланишларни юта олиши лозим.

Амалиётда ушбу усуллардан ташқари Керр ячейкалари ҳам қўлланади. Бу усулда резонаторга ночизиқли хоссага эга бўлган кристалл жойлаштирилади. Унда синдириш кўрсаткичининг қиймати тушаётган нурланиш интенсивлигига боғлиқ бўлиб қолади ва нурланишнинг ўзини ўзи фокуслаши рўй беради. Натижада нур дастасининг диаметри кичрайиб, тор диафрагмадан ўтади^[3].

Шунингдек қаранг

Иккинчи гармоника генерацияси

Аслликни модуляциялаш

Инверс бандлик

Манбалар

↑ О.Свелто, Принcиплес оф ласерс, Спрингер, 2010
↑ Гуо Ф., Счлесингер Т. Э., Станcил Д. Д. Оптиcал фиэлд студй оф неар-фиэлд оптиcал реcординг wитҳ а солид иммерсион ленс // Аппл. Оптиcс. – 2000. – Вол. 39, Но 2. – Р. 324-332.
↑ Петров В. В., Шанойло С. М., Крючин А. А., Козҳешcурт В. И., Токар А. П., Зйменко В. И. Оптиcал иммерсион ас а неw wай то инcреасе информатион реcординг денситй // Проc. СПИЭ. – 1991. – Вол. 1831. – П. 2-12.

[1] О.Свелто, Принcиплес оф ласерс, Спрингер, 2010

[2] Гуо Ф., Счлесингер Т. Э., Станcил Д. Д. Оптиcал фиэлд студй оф неар-фиэлд оптиcал реcординг wитҳ а солид иммерсион ленс // Аппл. Оптиcс. – 2000. – Вол. 39, Но 2. – Р. 324-332.

[3] Петров В. В., Шанойло С. М., Крючин А. А., Козҳешcурт В. И., Токар А. П., Зйменко В. И. Оптиcал иммерсион ас а неw wай то инcреасе информатион реcординг денситй // Проc. СПИЭ. – 1991. – Вол. 1831. – П. 2-12.

[1]

[2]

[3]