Усиленное спонтанное излучение (ASE). Свойства • направленность • узость полосы • “мягкий” пороговый характер • большая интенсивность
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Теория ASE E 3 t 32 W 13 E 2 t 31 E 1 W 31 E 0 B 21 t 21 hn B 12 t 10 t 30 dz 0 L>>D - стержневая геометрия z L z Спонтанное (неусиленное) излучение из слоя dz: вероятность излучить фотон с частотой n вединицу времени доля фотонов, попадающих в угол W время прохода света через слой dz
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Теория ASE dz 0 z L z
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Спектр ASE K 0=103 K 0=106
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Ширина полосы ASE
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Ширина полосы ASE
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Интенсивность ASE
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Пороговый характер ASE
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Большая мощность ASE mirrorless oscillator (optical avalanche laser) ограничение максимальной инверсии (ln. K 0=7 -12) шумы лазеров
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Шумы усилителя (один фотон на моду на входе) один фотон на моду на входе в усилитель число продольных мод число поперечных мод
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Влияние ламп накачки и отражателя - + Пролемы (усиление негативной роли ASE): v излучение ламп накачки на лазерной длине волны v отражение спонтанных фотонов от боковой поверхности v отражение спонтанных фотонов от отражателя Пути решения: v матирование боковой поверхности (или нарезание канавок) v иммерсия, cladding v поглощение фотонов на лазерной длине волны (охлаждающая жидкость, колбы ламп, специальные фильтры)
Усиленное спонтанное излучение (ASE). Самовозбуждение усилителей (self-lasing) F d=10 F/J поляризатор dif E поляризатор F поляризатор E l/2 E E поляризатор E E R 1 E вращатель _ + Ul/2 Фарадея Ячейка Поккельса E t R 2 10 -7<<10 -6 при D=1 см, LS=10 м - условие самовозбуждения Даже слабая обратная связь при большом коэфффициенте усиления может привести самопроизвольной генерации, особенно в многопроходных усилителях Пути решения: v просветление торцов v скос торцов, а также заклонение линз и т. д. v пространственные фильтры (+ уменьшение ASE) v изоляторы Фарадея v ячейки Поккельса (+ уменьшение ASE)