діаграми видно, що маються конфігурації стійких концентричних (у I чверті) і Конфокальні (у III чверті) резонаторів.
Малюнок 21 - G-діаграма резонатора
Проведені розрахунки показали, що малі спотворення поля формованого резонатором пучка мають місце далеко від кордону стійкості. Для резонаторів близьких до конфокальному або концентрическому аберації сферичних дзеркал призводить до значного спотворення поля пучка і відмінності параметрів лазерного пучка по відношенню до пучка, формованого ідеальним резонатором.
Розроблений метод дозволяє проводити розрахунок характеристик, функцій спотворення поля і відхилення параметрів [6] пучка з урахуванням аберацій дзеркал резонатора. Отримані результати корисні для знаходження розподілу поля в реальному резонаторі чисельними методами. Це дозволить прискорити ітераційний процес, тобто забезпечити більш швидку збіжність результату до реального розподілу поля.
5. Експериментальна частина
Розроблюваний оптичний резонатор для довжини хвилі генерується випромінювання 1,5 мкм і довжиною хвилі накачування в діапазоні 915-980 нм повинен бути узгоджений з використовуваної активної лазерної середовищем. В якості активного середовища передбачається використання кристалів ніобіту літію з іонами ітербію і ербія. Іони ербія, схема рівнів енергії яких разом з довжинами хвиль переходів наведена на малюнку 22 буде випромінювати на довжині хвиль 1520-1570 нм.
Малюнок 22 - Схема рівнів енергії ербія
Оптична накачування самого іона ербія неефективна. Тому для накачування лазерного рівня ербія через його предлазерний рівень 980 нм буде використаний іон ітербію з смугою поглинання від 916 нм до 1060 нм. [11]. Поглинене на цій довжині хвилі випромінювання лазерних діодів накачування буде передано на лазерний рівень іона ербія.
Посилення світла в ербіевого підсилювачі відбувається завдяки переходу між рівнями 2-1 (4I13 / 2? 4I15 / 2). Кожен з цих рівнів розщеплений на ряд підрівнів через взаємодії іонів ербію з внутрикристаллическимполем кварцового скла (ефект Штарка). Під дією накачування за рахунок поглинання фотонів накачування іони ербія переходять з основного стану (рівень 1) у верхнє збуджений стан (рівень 3), яке є короткоживущим (час життя? З=1 мкс), і за рахунок процесів релаксації переходять в довгоживучі стан ( на метастабільний рівень 2 енергії). Часом життя на цьому рівні відносно велике (? 2=10 мс, тобто? 2=10000? З), тому число іонів, що знаходяться на рівні 2, при відповідній потужності накачування може перевищувати число іонів на рівні 1.
Якщо в середу з інверсією населеності потрапляє випромінювання з енергією фотона, що збігається з енергією переходу з метастабільного стану в основний, то з великою ймовірністю відбувається перехід іона з метастабільного рівня 2 на основний рівень 1 з одночасним народженням ще одного фотона. Збільшення числа фотонів при їх взаємодії з іонами ербію означає, що відбувається посилення світла, що поширюється в середовищі з інверсією населеності.
Не всі іони ербія знаходяться в метастабільних стані і забезпечують посилення. Частина іонів знаходиться на рівні 1 і ці іони, взаємодіючи з фотонами, енергія яких збігається з енергією переходу, ефективно їх погл...
