превышает поперечные размеры изображения источника, то эффективность системы будет максимальной. В противном случае часть лучей на образец не попадает. Таким образом, эффективность эллиптической системы зависит от поперечных размеров источника накачки, активного образца и отражателя. Кроме того, она определяется также эксцентриситетом эллипса, так как уменьшение последнего улучшает фокусировку. В ряде случаев в целях увеличения энергии накачки применяются устройства, являющиеся развитием системы с эллиптическим отражателем. Они представляют собой отражатель, образованный несколькими эллиптическими цилиндрами, имеющими общую фокальную линию (Рис. 3, б, в). Обычно используются системы с двумя или четырьмя цилиндрами. Это позволяет фокусировать на активном образце излучение от нескольких источников. Эффективность такого осветителя оказывается более низкой, чем осветителя с одноэллипсным цилиндром, что связано с уменьшением фокусирующей поверхности каждого эллипса. На практике также получила распространение система, имеющая осветитель кругового сечения (Рис. 3, г), в которой лампа и активный элемент расположены симметрично относительно продольной оси цилиндра. Такая система несколько уступает в эффективности эллиптическому осветителю, но зато она проще в изготовлении. В отдельных случаях при небольших габаритных размерах цилиндрические отражатели изготовляют из монолитной заготовки легированного европием кварцевого стекла. В отражателе параллельно оси сверлят два отверстия, внутри которых располагают активный элемент и лампу накачки. Одноламповый осветитель с отражателем такой конструкции обеспечивает высокую эффективность накачки в одномодовом режиме генерации за счет фокусировки излучения накачки в центральную часть активного элемента, а также фильтрацию ультрафиолетового излучения лампы.
На практике, в связи с большим разнообразием конструкций и назначений лазеров, используются и другие типы осветителей. Известны так называемые осесимметричные системы (Рис. 3, д, е, ж). К ним относятся аксиконы, сфероконы, сфероидальные отражатели. Их достоинством является высокая равномерность освещения активного элемента в плоскости, перпендикулярной к его оси. Но осесимметричные системы имеют ограниченное применение, так как получение высокого коэффициента отражения в них связано со значительными технологическими трудностями при изготовлении.
Для накачки мощных лазеров и в каскадах квантовых усилителей также используются осветители с фокусировкой излучения накачки на активный элемент. Их конструктивные особенности обусловлены конкретным видом активного элемента (Рис. 3, з, и, к).
В большинстве лазеров накачка активного элемента осуществляется через боковую поверхность, что, как правило, приводит к заметной неравномерности распределения энергии накачки в поперечном сечении элемента. Следствием этого процесса является и неравномерность распределения инверсии в поперечном сечении активного элемента, что оказывает существенное влияние на энергетические, а также пространственные характеристики излучения. Изменяются типы колебаний резонатора, расходимость излучения лазера. Для выяснения основных закономерностей, приводящих к неравномерному распределению энергии, рассмотрим диэлектрический
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
