Применение эффекта Фарадея.

 

 

Небольшая часть собственного излучения возвращается от усилителя к генераторы, может быть нарушен баланс фаз и баланс амплитуд.

Используется оптический вентиль на эффекте Фарадея. Угол Θ=45⁰ , поэтому при отражении поворот будет на 90⁰ , поляризатор не даст пройти волне обратно.

 

 

, где  -матрица тракта:

Чтобы найти собственные поляризации, нужно найти собственные функции матрицы :

- задача на собственные вектора и собственные числа ( )

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Поляризационные методы расчета лазерных резонаторов.

В лазерном резонаторе нас интересуют:

1. Собственные частоты (баланс фаз)

2. Потери на собственных частотах.

В общем случае линейный лазерный резонатор может быть представлен в виде совокупности элементов, каждый из которых описывается своей матрицей поляризации:

 

 

 

Генерация будет происходить на собственных поляризациях данного резонатора.

 

Собственные поляризации резонатора.

Поляризационная матрица двойного прохода в резонаторе (см рисунок выше):

 (с учетом направления)

Чтобы найти собственные поляризации- нужно решить задачу на собственные функции и собственные значения.

 ( )

,

Эта система имеет нетривиальное решение, если det

- квадратное уравнение относительно .

, где  (сумма элементов по главной диагонали)

Подставим ,  в систему уравнений, получаем собственные вектора:

= = =

Т.о. задача на собственные числа и собственные функции решена.

 

2. Физический смысл модуля и аргумента

1.  - характеризует коэффициент передачи световой волны при двойном проходе резонатора (коэффициент передачи по амплитуде)

Интенсивность - , поляризационные потери:

2. Аrg :  - характеризует дополнительный фазовый набег, обусловленный поляризационными эффектрами.

 

Баланс фаз для собственных поляризаций:

 q-я продольная мода для двух собственных поляризаций 1 и 2.

1) Если нет поляризационных набегов фазы Аrg =0= Аrg

2) При разных набегах для 1 и 2 поляризаций разъедутся частоты :

3) С учетом потерь.

 

Пример.

 

Рассмотрим поляризационную анизотропию кольцевого резонатора.

Изотропный резонатор (т.к. четное число зеркал):

 

Анизотропный резонатор

 

 

 

1) Пишем матрицу полного прохода резонатора:

 

=>

Пользуемся формулами для  (см выше):

= , , ,  (линейная поляризация)

Кольцевые резонаторы используют:

1) Гироскопах

2) Получение одночастотных режимов генерации.

1.

 

 

Рассмотрим волну, которая распространяется по часовой стрелке (одинарная стрелка)

 

Аналогично проводится анализ для другого луча. Показатель преломления nпр не равен nлев (зависит от Н), Разница фазовых набегов получается:  - разные фазовые набеги, разные частоты. Происходит расщепление частот.  Δν  Δφ

 

Одночастотная генерация.

	Рассмотрим использование поляризационных эффектов для получения однонаправленной генерации в кольцевом резонаторе. Данная схема используется, если нужно подавить одну из волн. Для получения одночастотной генерации используют: элемент с эффектом Фарадея (Ф.Э.)., поляризатор, элемент с естественной оптической активностью. Для волны, обозначенной одинарной стрелкой.
	Для противоположной бегущей волны (двойная стрелка) – повороты плоскостей поляризации будут в одну сторону, волна не пройдет через поляризатор, она будет подавлена.

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: