3激光基本技术sun.ppt

作业： 1、激光调制的分类： 按调制器与激光器的关系，可分为？ 按调制器的工作机理，可以分为？ 按调制的性质，可分为？ 2、振幅调制的频谱由几个频率成分组成？分别为？ 3、强度调制的频谱与振幅调制的频谱有什么不同？ 4、实现脉冲编码的三个过程是？ ＊ 以KDP晶体为例推导折射率变化 作业 1、什么是电光效应？ 2、什么是半波电压？ 3、在电光强度调制中， /4玻片的作用是什么？以及它放置的位置是？ 3.3 声光调制 声光调制是建立在声光效应上的。 弹光效应：由于外力作用而引起介质光学性质变化的现象 3)光被介质中的超声波场衍射或散射 2)折射率是时间和坐标的函数，因此光栅不是固定的。移动的速度是超声波的速度－vs。 1.喇曼－奈斯衍射 喇曼-奈斯型衍射效率低，光能利用率也低，当工作频率较高时，声与光作用区长度L太小，要求的声波功率很高，因此喇曼-奈斯型声光调制器只限于低频工作，只具有有限的带宽。 总之： 布喇格衍射必须使光束以布则格角入射， 同时在相对于声波阵面对称方向接收衍射光束时，才能得到满意的结果。 布喇格衍射由于效率高，且调制带宽较宽，故多被采用。 判别喇曼奈斯衍射与布喇格衍射的经验公式为： 声波束的宽度以 为界， 当 时，为喇曼-奈斯衍射； 当 时，为布喇格衍射。 声光调制：就是利用声光效应将信息加载到光频载波上的一种物理过程。 调制信号是以电信号（振幅）形式作用于电-声换能器上形成变化的超声场，当光波通过声光介质时，由于声光作用，是光载波受到调制而形成携带信息的强度调制波 2.声光偏转器 当声波频率发生变化时，满足布拉格条件的衍射角也会发生变化，即光束发生了偏转。 光束偏转角 ： 对于偏转器而言，评价其性能的好坏是：光束偏转过程中所包含的互不重叠的光斑数目，即： 作业： 1、什么是声光效应？ 2、声光相互作用的两种类型是？ 3、声光调制器的组成？ 传统的染料调Q由于化学稳定性差，染料溶液的热性质不佳，重复频率稍高时必须使用循环流动，亦使系统变得复杂起来。 ①利用各种非线性晶体做成电光开关和实现激光的调制。 ②利用二次及三次谐波的产生、获得短至紫外、真空紫外，长至远红外的各种激光 ③利用光学参量振荡实现激光频率的调谐。 ④利用一些非线性光学效应中的位相共轭特征，进行光学信息处理、改善成像质量和光束质量。 ⑤利用折射率随光强变化的性质做成非线性标准具和各种双稳器件。 ⑥利用各种非线性光学效应，研究物质的高激发态及高分辨率光谱以及物质内部能量和激发的转移过程及其他弛豫过程等。 由于电化极强度 1 调Q结构 二 调Q 2 原理 利用半导体纳米材料对光的非线性吸收特性来达到调Q的目的。　　　　　 吸收系数并不是常数，当在较强激光作用下，其吸收系数随光强的增加而减小直至饱和，对光呈现透明的特性，这种染料称为可饱和吸收染料，吸收系数可以表示为： 将饱和吸收体放在谐振腔中,泵浦过程开始时,腔内自发荧光很弱，染料吸收系数很大，使光的透过率很低，腔处于低Q值(高损耗)状态，故不能形成激光振荡。 随着光泵的继续作用反转粒子数的积累，放大的自发辐射逐渐增加,当光强与饱和吸收体的Is可比拟时,染料的吸收系数变小，透过率逐渐增大.当这一过程发展到一定程度时,单程增益等于单程损耗,激光器开始起振。 随着激光强度的增加,到一定数值时，染料吸收达到饱和（吸收最小）值，突然被“漂白”而变得透明了，这时腔内Q值猛增，产生了受激辐射不断增长的雪崩过程.产生激光振荡输出调Q激光脉冲。 当激光光强增加饱和时,增益系数显著下降,最终导致激光熄灭。 开始泵浦?腔内荧光弱?吸收系数大?Q值低?不能形成激光?继续泵浦?腔内荧光变强?吸收系数变小?荧光达到一定值时，吸收系数饱和?材料被漂白? Q值突增，形成激光脉冲?泵浦结束 5 非线性技术 (了解) 现代光学的一个分支，研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用。 弱光束在介质中的传播，介质光学性质的折射率或极化率是与光强无关的常量，介质的极化强度与光波的电场强度成正比。 对很强的激光，光与介质的相互作用将产生非线性效应，反映介质性质的物理量（如极化强度等）不仅与场强E的一次方有关，而且还决定于E的更高幂次项，从而导致线性光学中不明显的许多新现象。 四 激光调 Q 技术 调Q技术的出现和发展，是激光发展史上的一个重要突破，它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率可提高几个数量级的一种技术。 普通的脉冲激光器,光脉冲的宽度约在ms级,峰值功率也只有几十kW. 调Q技术的目