История лазера. Научное издание

Если большинство лазеров, которые РјС‹ рассмотрели, появились РІ результате высокоскоординированных усилий Рё требовали развития передовых технологий (это объясняет, почему РѕРЅРё РІСЃРµ появились РІ РЎРЁРђ), то случай органических красителей (просто красителей) можно рассматривать как совершенно отличающийся. Первый лазер этого типа появился случайно благодаря лазерной методике, называемой модуляцией добротности, которую предложил РІ 1961 Рі. Роберт Хелворт РёР· Hughes Research Lab. Ртот метод, как отмечалось выше, позволяет РІ РѕРіСЂРѕРјРЅРѕР№ мере увеличить импульсную мощность лазерного излучения путем генерации гигантских импульсов. Суть метода заключается РІ следующем. Р’ период накачки, добротность резонатора искусственно поддерживается РЅР° РЅРёР·РєРѕРј СѓСЂРѕРІРЅРµ Рё генерация РЅРµ возникает. Отсутствие генерации позволяет получить большую инверсную населенность (РїСЂРё генерации вынужденное излучение обедняет верхний лазерный уровень). Р’ момент достижения максимального значения инверсной населенности быстро включается максимальная добротность резонатора (резко уменьшаются его потери). Условия генерации оказываются сильно перевыполненными. Р’ результате генерация очень быстро развивается Рё запасенная РІ активной среде энергия высвечивается РІ РІРёРґРµ короткого импульса (его длительность составляет несколько времен РѕР±С…РѕРґР° светом расстояния между зеркалами резонатора). Таким СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј можно получить РѕС‚ СЂСѓР±РёРЅРѕРІРѕРіРѕ лазера одиночный импульс СЃ типичной длительностью 30 РЅРµ Рё мощностью РїРѕСЂСЏРґРєР° десятков или сотен миллионов ватт (мегаватт).

Вначале осуществление этого метода было очень грубым^[11]. Внутри резонатора, С‚.Рµ. между зеркалами, помещался быстро вращающийся РґРёСЃРє РёР· непрозрачного материала, РІ котором была щель, открывающая путь свету (для быстрого открытия щель располагалась РІ общем фокусе РґРІСѓС… линз, которые фокусировали параллельный пучок Рё СЃРЅРѕРІР° превращали его РІ параллельный). Накачка светом импульсной лампы производилась РІ тот интервал времени, РєРѕРіРґР° РґРёСЃРє перекрывал свет между зеркалами. Р’ момент, РєРѕРіРґР° инверсная населенность оказывалась максимальной, щель открывала путь свету, так что получался резонатор СЃ минимальными потерями. Рта система давала слишком медленное включение добротности Рё была неудобна РІ обращении. Часто получался РЅРµ РѕРґРёРЅ, Р° РґРІР° или три импульса СЃ меньшей мощностью.