I(t) - MiTR
Transkrypt
I(t) - MiTR
WYKŁAD 5 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 1 METODY GENEROWANIA KRÓTKICH IMPULSÓW 1. Q – switching (przełączanie dobroci) 2. mode locking (synchronizacja modów) T t t N 2L = c T = N 2L = cN 4 Lδλ = 2 2005-06-22 λ0 ciąg regularnych impulsów oddalonych od siebie czasowo czas trwania pojedynczego impulsu gdzie N – liczba modów prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 2 I(t) 2L T= c 2L ∝ 2L t= cN c∆ 1 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 2 3 ∆ϕ = f (t ) 2005-06-22 ∆ϕ = const prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 4 Załóżmy, że generowane mody są falami płaskimi iωt E ( t ) = E0e N = 2n + 1 Wypadkowe pole elektryczne N modów jest określone sumą: n E(t ) = ∑ E 0 exp i[(ω0 + k ∆ωq )t + k ∆ϕq ] k = −n a. gdy ∆ϕq = ∆ϕq ( t ) otrzymujemy chaotyczną mieszaninę modów 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 5 b. gdy ∆ϕq = const można pokazać, że wypadkowe pole elektryczne wynosi N (∆ωqt + ∆ϕq ) sin 2 E(t ) = E0 exp(iω0t ) ∆ωqt + ∆ϕq sin 2 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 6 2L T= c 2L t = Nc 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź t 7 E(t) 2L T= c 2L t = Nc 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź t 8 Obliczamy okres repetycji impulsów ′ ∂E sin (N α 2 ) cos (N α 2 ) N 2 + =0⇒ = sin (α 2 ) ∂t sin (α 2 ) sin (N α 2 ) ⋅ cos (α 2 ) 1 − ⋅ =0 2 sin (α 2 ) 2 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 9 N Nα 1 sin ( Nα 2 ) ⇒ cos = ⋅ cos(α 2 ) ⇒ 2 2 2 sin (α 2 ) α 2005-06-22 T = t 2 − t1 = 2π = = ∆ω q 2π = = 2π (c 2 L ) 2L = c Nα α Ntg = tg ⇒ tg = 0 2 2 2 α1 = (∆ωq t1 + ∆ϕ q ) 2 = 0 α 2 = (∆ωq t 2 + ∆ϕ q ) 2 = π prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 10 Długość trwania pojedynczego impulsu sin N (∆ωq t + ∆ϕq ) 2 = 0 ⇒ N (∆ωq t1 + ∆ϕq ) 2 = 0 ⇒ t 2 − t1 = N (∆ωq t 2 + ∆ϕq ) 2 = π 2π 2L = N ∆ωq Nc 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 11 Metody synchronizacji modów a. Aktywne – wymuszone z zewnątrz przetwornik piezoelektryczny, przetwornik optoakustyczny, nadajnik fal dźwiękowych Drganie lustra z częstością międzymodową c ∆ωq = ⋅ 2π 2L b. Pasywne – autosynchronizacja nasycające się absorbenty Modulowanie współczynnika wzmocnienia ośrodka 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of 12 aktywnego Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 13 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 14 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 15 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 16 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 17 Szerokość linii emisji spontanicznej i szerokość linii wymuszonej wiąże się z dwoma ważnymi zjawiskami 1. Przestrajalnością (tunability) 2. Generowaniem krótkich impulsów (generation ultrashort pulses) 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 18 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 19 2005-06-22 prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy Technical University of Łódź 20