第七章-锁模现象课件

第七章锁模现象第七章锁模现象1被动锁模固体激光器的被动锁模:在腔内放一个装有机染料的染料盒,依靠有机染料的饱和吸收过程(有机染料的饱和吸收原理在Q开关中已经讲过),染料的吸收率是频率和光强的函数。时域的分析频域的分析损耗和Q开关的区别①染料的激发态寿命不同②染料盒紧靠全反镜图3.3-1可饱和染料的吸收持性被动锁模2被动锁模的物理过程功率功率时间(ms)时间(ns)时间(ns)功率4功率3000时间(ns)图3.3-2可饱和染料锁模物理过程被动锁模的物理过程3由不规则的脉冲演变为锁模脉冲的物理过程大致分为三个阶段(一)线性放大阶段各模式振荡(由光的随机起伏一相位固定过度),增加强弱脉冲的差别,甚至使弱脉冲消失特点:初始阶段,有机染料未饱和一非线性吸收光波场一自发辐射的荧光一G>8时,产生激光,在激光介质中线性放大-增益未饱和自发辐射的荧光几乎包括腔内所有模式,频谱宽,但光强弱,随着的增加,当G>时,产生激光,激光强度波形涨落形式,腔内总电场可表为各模式电场之和。各模之间的相位无规则分布由不规则的脉冲演变为锁模脉冲的物理过程大致分为三个阶段4在一周期2L/c时间内,光波通过有机染料、激活介质各一次。强脉冲吸收的少,弱脉冲吸收的多-非线性吸收;在激活介质中,强脉冲放大的多,弱脉冲放大的少一线性放大,因此强脉冲加强,弱脉冲光强减少,甚至消失,脉冲个数减少,频谱变窄一这种变化的周期2L/c。结果:脉冲个数减少,频谱变窄,放大的强信号变得平滑和加宽。注意:由于吸收饱和的光强要比腔中刚开始振荡的光强高若干数量级因此线性区比较长。在一周期2L/c时间内,光波通过有机染料、激活介质各一次。强5第七章-锁模现象课件6第七章-锁模现象课件7第七章-锁模现象课件8第七章-锁模现象课件9第七章-锁模现象课件10第七章-锁模现象课件11第七章-锁模现象课件12第七章-锁模现象课件13第七章-锁模现象课件14第七章-锁模现象课件15第七章-锁模现象课件16第七章-锁模现象课件17第七章-锁模现象课件18第七章-锁模现象课件19第七章-锁模现象课件20第七章-锁模现象课件21第七章-锁模现象课件22第七章-锁模现象课件23第七章-锁模现象课件24第七章-锁模现象课件25第七章-锁模现象课件26第七章-锁模现象课件27第七章-锁模现象课件28第七章-锁模现象课件29第七章-锁模现象课件30第七章-锁模现象课件31第七章-锁模现象课件32第七章-锁模现象课件33第七章-锁模现象课件34第七章-锁模现象课件35第七章-锁模现象课件36第七章-锁模现象课件37第七章-锁模现象课件38第七章-锁模现象课件39第七章-锁模现象课件40第七章-锁模现象课件41第七章-锁模现象课件42第七章-锁模现象课件43第七章-锁模现象课件44第七章-锁模现象课件45第七章-锁模现象课件46第七章-锁模现象课件47第七章-锁模现象课件48第七章-锁模现象课件49第七章-锁模现象课件50第七章-锁模现象课件51第七章-锁模现象课件52第七章锁模现象第七章锁模现象53被动锁模固体激光器的被动锁模:在腔内放一个装有机染料的染料盒,依靠有机染料的饱和吸收过程(有机染料的饱和吸收原理在Q开关中已经讲过),染料的吸收率是频率和光强的函数。时域的分析频域的分析损耗和Q开关的区别①染料的激发态寿命不同②染料盒紧靠全反镜图3.3-1可饱和染料的吸收持性被动锁模54被动锁模的物理过程功率功率时间(ms)时间(ns)时间(ns)功率4功率3000时间(ns)图3.3-2可饱和染料锁模物理过程被动锁模的物理过程55由不规则的脉冲演变为锁模脉冲的物理过程大致分为三个阶段(一)线性放大阶段各模式振荡(由光的随机起伏一相位固定过度),增加强弱脉冲的差别,甚至使弱脉冲消失特点:初始阶段,有机染料未饱和一非线性吸收光波场一自发辐射的荧光一G>8时,产生激光,在激光介质中线性放大-增益未饱和自发辐射的荧光几乎包括腔内所有模式,频谱宽,但光强弱,随着的增加,当G>时,产生激光,激光强度波形涨落形式,腔内总电场可表为各模式电场之和。各模之间的相位无规则分布由不规则的脉冲演变为锁模脉冲的物理过程大致分为三个阶段56在一周期2L/c时间内,光波通过有机染料、激活介质各一次。强脉冲吸收的少,弱脉冲吸收的多-非线性吸收;在激活介质中,强脉冲放大的多,弱脉冲放大的少一线性放大,因此强脉冲加强,弱脉冲光强减少,甚至消失,脉冲个数减少,频谱变窄一这种变化的周期2L/c。结果:脉冲个数减少,频谱变窄,放大的强信号变得平滑和加宽。注意:由于吸收饱和的光强要比腔中刚开始振荡的光强高若干数量级因此线性区比较长。在一周期2L/c时间内,光波通过有机染料、激活介质各一次。强57第七章-锁模现象课件58第七章-锁模现象课件59第七章-锁模现象课件60第七章-锁模现象课件61第七章-锁模现象课件62第七章-锁模现象课件63第七章-锁模现象课件64第七章-锁模现象课件65第七章-锁模现象课件66第七章-锁模现象课件67第七章-锁模现象课件68第七章-锁模现象课件69第七章-锁模现象课件70第七章-锁模现象课件71第七章-锁模现象课件72第七章-锁模现象课件73第七章-锁模现象课件74第七章-锁模现象课件75第七章-锁模现象课件76第七章-锁模现象课件77第七章-锁模现象课件78第七章-锁模现象课件79第七章-锁模现象课件80第七章-锁模现象课件81第七章-锁模现象课件82第七章-锁模现象课件83第七章-锁模现象课件84第七章-锁模现象课件85第七章-锁模现象课件86第七章-锁模现象课件87第七章-锁模现象课件88第七章-锁模现象课件89第七章-锁模现象课件90第七章-锁模现象课件91第七章-锁模现象课件92第七章-锁模现象课件93第七章-锁模现象课件94第七章-