Селекція поперечних мод у квазіоптичних металохвилевідних резонаторах субміліметрових лазерів з оптичним накачуванням - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені В.Н. СЕЛЕКЦІЯ ПОПЕРЕЧНИХ МОД В КВАЗІОПТИЧНИХ МЕТАЛОХВИЛЕВІДНИХ РЕЗОНАТОРАХ СУБМІЛІМЕТРОВИХ ЛАЗЕРІВ З ОПТИЧНИМ НАКАЧУВАННЯМРобота виконана в Харківському національному університеті імені В. Н. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Свіч Василь Антонович, Харківський національний університет імені В. Н. Захист відбудеться “_12_” _жовтня____ 2007 р. о _1530_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.02 Харківського національного університету імені В. Н. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В. Н.Для перерахованих вище застосувань СММ ЛОН потрібне джерело випромінювання, що дискретно перестроюються в широкому діапазоні довжин хвиль та працює в одномодовому режимі. При розробці конструкцій резонаторів СММ ЛОН існує проблема вибору між необхідністю одержання як необхідного рівня вихідної потужності, так і малої кутової розбіжності вихідного пучка. Ефективним методом селекції поперечних мод у відкритих резонаторах являється застосування діафрагми, яка дозволяє істотно збільшити втрати всіх мод, крім TEM00q. Широкодіапазонний режим роботи ЛОН без заміни елементів резонатора можливо забезпечити тільки при використанні широкодіапазонного пристрою звязку резонатора з вільним простором. Таким чином, для створення широкодіапазонного малогабаритного СММ ЛОН з модовим селектором необхідно розглянути питання формування лазерних мод з урахуванням їх взаємодії на отворах звязку, методи селекції нижчих і вищих поперечних мод, умови поширення випромінювання накачування в СММ кюветі.У розділі 1 “Поширення субміліметрового випромінювання в порожнистих металевих хвилеводах” проведено теоретичне й експериментальне дослідження передачі випромінювання ЛОН гаусового профілю в порожнистих металевих хвилеводах для знаходження умов оптимального збудження, мінімальної деполяризації вихідного пучка та вироблені рекомендації з використання даних хвилеводів у лініях передачі. Тому розрахунок характеристик металевих хвилеводів проводиться по модовій методиці з використанням аналітичних виразів для хвилевідних TE і ТМ мод, отриманих у наближенні “ідеального металу”, хоча в короткохвильовій частині СММ діапазону метали не можна вважати ідеально провідними. У будь-якій іншій точці спостереження усередині хвилеводу поле є суперпозиція полів вихідного й відбитого від границі хвилеводу променів, які можна вважати вихідними із точок, зміщених від осі на 2k (k - число відображень). З умови відтворюваності поля отримана система лінійних рівнянь: (1) де - шукані коефіцієнти; - постійні розповсюдження власні хвилі; коефіцієнти й ураховують звязок власних хвиль відповідно на вхідному й вихідному відбивачах при наявності отворів; коефіцієнти враховують звязок хвиль за рахунок дифракції при розповсюдженні, відповідно, від одного хвилеводу до іншому й зворотно. Площина вихідного розподілу пучка й площина його відтворення зміщається від хвилеводів на відстань L1 - f (L1 - відстань від сферичного дзеркала до хвилеводу, f - фокусна відстань сферичного дзеркала), тому, вплив СПД на моди резонатора буде еквівалентним впливу ділянки вільного простору довжиною 2(L1 - f) між хвилеводами.В дисертаційній роботі теоретично та експериментально досліджено поширення СММ випромінювання в широких круглих порожнистих хвилеводах при їхньому збудженні лінійно поляризованими гаусовими пучками та умови поширення випромінювання накачування в СММ кюветі, досліджено формування лазерних мод з урахуванням їх взаємодії на отворах звязку.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ