ється, то часу 1/сa1 відповідає характерна довжина l1, на якій відбувається загасання підсилюють властивостей середовища без електромагнітного поля
В
де u - швидкість руху газу, - ймовірність коливальної дезактивації молекули СО2. Для типових умов роботи ГДЛ величина l1 = 50 см. Параметр l1 визначає верхню межу довжини оптичного резонатора вздовж потоку. p> Розглянемо інший випадок, коли робоча середу перебуває в сильному електромагнітному полі. Умова сильного поля w>> 1 означає, що ймовірність вимушеного радіаційного переходу молекулі СО2 істотно більше, ніж вірогідність передачі збудженні. Корню рівняння відповідає характерна довжина l2
В
для типових умов роботи ГДЛ величина l2 = 1,5 см, вона визначає нижню межу довжини резонатора вздовж потоку.
Оскільки вузьким горлом в ланцюжку переходів, які робить випромінювана молекула, є передача коливального збудження, то характеристична частота a? визначає потужність насичення (з умови w = 1), а разом з нею інтенсивність потоку випромінювання I всередині оптичного резонатора
В
Для типових режимів роботи I = 10 кВт/см2.
Резонатор
Звернемося тепер до моделей оптичних резонаторів і обчисленню величини їх енергетичної ефективності ? r . Розглянемо резонатори з однорідним (тип 1) і неоднорідним (тип 2) електромагнітним полем, які є граничними випадками реальних оптичних резонаторів. Нехай область простору, де існує електромагнітне поле, являє собою прямокутний ящик, що співпадає по висоті H і ширині L з поперечними розмірами надзвукового потоку (див. Рис. 3).
В
Рис. 3. Конфігурація і геометричні розміри оптичного резонатора. Стрілкою вказано напрямок руху газового потоку. Довжина резонатора вздовж потоку - розміру першої зони Френеля
Напрямок руху газу вказано стрілкою, а вертикальні лінія умовно зображує соплову грати. Дзеркала розташовані на бічних поверхнях паралелепіпеда. Один тип резонатора влаштований так, що поле всередині нього однаково по напруженості у всіх його точках (тип 1). У якій би з його частин ні була витягнута енергія з проходить через нього потоку активного середовища, вона рівномірно розподілиться за допомогою дзеркал по всьому об'єму. При генерації випромінювання поле зростає або убуває відразу по всьому об'єму. Цей резонатор має довжину вздовж потоку l, яка змінюється за нашим бажанням. Разом із зміною довжини резонатора збільшується або зменшується площа бічних поверхонь, зайнятих дзеркалами. Інший тип резонатора з неоднорідним полем (тип 2) являє собою сукупність багатьох елементарних резонаторів, кожен з яких діє незалежно один від іншого. Площа дзеркал елементарного резонатора порядку першої зони Френеля, зв'язок між ними здійснюється через загальну активне середовище, яка в міру свого руху проходит...
