Moc wyjściowa laserów
|
|
- Milena Tomczyk
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Moc wyjściowa laserów Wstęp Optymalizacja polega na dobraniu takich warunków, by moc wyjściowa lasera była jak największa. Spróbujemy zoptymalizować straty promieniste. W tym celu zapiszmy wyrażenie na czas życia fotonów we wnęce w postaci τ c = τ dys + τ prom, gdzie: = cχ τ dys n, = c τ prom 2nL ln R R 2, n jest współczynnikiem załamania. Korzystajac ze wzoru na moc progowa, liczbę fotonów we wnęce powyżej progu i przyjmujac, że fotony opuszczaja wnękę tylko wskutek transmisji zwierciadeł otrzymujemy moc wyjściowalaserawpostaci P = hν τ prom u = hν τ prom à V Wkτ 2 +!. kτ 2 τ dys τ prom (M.) Szukamy wartości maksymalnej P, czyli musimy wyznaczyć dlajakichwa- rtości τ prom P =0. τ prom Zatemmaksimummocywyjściowej P otrzymamy, jeśli τ prom = à Wkτ 2 τ dys! /2 τ dys, albo inaczej = W. τ prom τ dys W t
2 MOC WYJŚCIOWA LASERÓW Stad maksymalna moc wyjściowa po optymalizacji strat promienistych rezonatora wynosi Ã! /2 2 P max = hνwv. kwτ dys τ 2 Jak widać zarówno optymalne współczynniki odbicia jak i optymalna moc zależy od parametrów ośrodka aktywnego, i dla każdego rodzaju ośrodka aktywnego należy właściwie dobrać rezonator. Wniosek ten nie powinien być zaskoczeniem, natomiast warto zauważyć, że optymalne współczynniki odbicia rezonatora zależa od parametru pompowania W, cojużniejesttak oczywiste. 2 Lasery liniowe Przez Γ oznaczymy całkowite straty na odbicia fresnelowskie, absorpcyjne materiałów i straty dyfrakcyjne w czasie jednego pełnego przejścia: Γ = exp( 2Lχ). Straty promieniste, jak zawsze określimy przez współczynniki odbicia zwierciadeł. Warunek progowy zapiszemy więc ast ad wzmocnienie progowe wynosi µ ln I ( Γ) R R 2 exp (2Lγ) =I, γ t = 2L 2. Małe wzmocnienie R R 2 +ln. (M.2) Γ Przyjmijmy, że ośrodek czynny o linii jednorodnie rozszerzonej znajduje się wliniowejwnęce rezonansowej. Załóżmy, że wzmocnienie ośrodka jest wystarczajaco małe, by było stałe nacałej jego długości i że zmiany natężenia sygnału wzdłuż osiośrodka sadozaniedbania,czyliże γ t = γ. Pominiemy w rozważaniach efekt przestrzennego wypalania dziur (tzw. przybliżenie jednorodnego pola). Natężenie promieniowania we wnęce jest suma natężeńwi azek światła poruszajacych się w przeciwnych kierunkach. Zatem mamy γ γ = 0 = γ +(I + + I ) /I t, s lub γ0 I + + I = I s. γ t 2
3 2. Małe wzmocnienie Przyjmujac niewielka różnicę wnatężeniach między wiazkami poruszaja- cymi się w obie strony i przyjmujac, że zwierciadłem sprzęgajacym wnękę ze światem zewnętrznym jest zwierciadłootransmisjit 2 otrzymamy natężenie wyjściowe γ0 T2 I wyj = I s γ t 2. (M.3) Z (M.2) zakładajac małatransmisję zwierciadeł rezonatora otrzymujemy 2Lγ t ' T + T 2 + Γ. Moc wyjściowa P (j.w) Lγ 0 = Γ = Współczynnik transmisji Rys.. Moc wyjściowa w funkcji transmisji dla kilku wartości 2Lγ 0 Po podstawieniu do (M.3) i wyznaczeniu ekstremum funkcji względem transmisji zwierciadła wyjściowego znajdujemy optymalnatransmisjęgwa- rantujaca maksymalne natężenie promieniowania opuszczajacego rezonator T 2,m = q 2L (Γ + T ) γ 0 (Γ + T ). Zastosowaliśmy przybliżenie: dla małych x. ln ' ln ( + x) ' x, x 3
4 MOC WYJŚCIOWA LASERÓW Współczynnik transmisji Γ = Lγ 0 Rys. 2. Współczynnik transmisja w funkcji 2Lγ 0 dla kilku wartości parametru strat Γ Dla takiego zwierciadła natężenie wyjściowe wynosi 2 q 2 I wyj = I s qlγ 0 (Γ + T ) /2. Otrzymane zależności sa przedstawione na rys. 3(za[3]). Moc wyjściowa P (j.w) Lγ 0 = 3.0 Γ = Współczynnik transmisji Rys. 3. Moc wyjściowa lasera w funkcji współczynnika transmisji dla kilku wartości parametru strat Γ 2 Łatwo sprawdzić, że jeżeli uwzględnimy kształt linii emisji dany funkcja g(ω) wyrażenienamaksymalnenatężenie promieniowania będzie miało następujac apostać: hp p i 2 I wyj = Is Lγ0 (Γ + T ) /2. ḡ (ω) 4
5 2.2 Duże wzmocnienie 2.2 Duże wzmocnienie Rozważymy teraz przypadek dużego wzmocnienia i silnego sprzężenia 3. Zadanie znów będzie polegało na znalezieniu warunków, przy których moc emitowana przez laser liniowy jest największa. Dla ułatwienia rachunków założymy jednak, że nie występuje przestrzenne wypalanie dziur, oraz że straty dyssypatywne ośrodka samałe w porównaniu ze wzmocnieniem (χ γ 0 ). Niech β = I/I s, wtedy di = I s dβ, zatem równanie transportu ma postać ³ dβ β ( + β) γ 0 dz = ³ χ ( + β). γ0 Zgodniezzałożeniem χ/γ 0 =0,awtedy γ 0 dz = dβ β + dβ. (M.4) Po scałkowaniu (M.4) po długości ośrodka wzmacniajacego l otrzymujemy γ 0 l =ln à βwyj β wej! + β wyj β wej. (M.5) Należy uwzględnić jednak to, iż w laserze promieniowanie rozchodzi się również w kierunku z. Przez β + i β oznaczmy względne natężenia promieniowania rozchodzacego się w obu kierunkach (rys. 4). R R 2 Ośrodek czynny T β 4 γ0 T 2 β 2 β + β + β 4 β β 2 β + β 3 β Rys. 4. Rozkład natężenia promieniowania we wnęce rezonansowej 3 W. W. Ridgrod, Saturation effects in high gain lasers, J. Appl. Phys., 36, 2487 (965). 5
6 MOC WYJŚCIOWA LASERÓW Ponieważ całkowite natężenie we wnęce wynosi I = I + + I, to współczynnik wzmocnienia wraża sięprzez γ = gdzie : γ = dβ + β + dz = dβ β dz. Znak - oznacza, że β rośnie, gdy z maleje. Z równania (M.7) wynika, że β dβ + dz + β +dβ dz stad w dowolnym punkcie wnęki γ 0 +β + + β, (M.6) = d β + β dz =0. (M.7) β + β = const = C, (M.8) Niech R i R 2 sa współczynnikami odbicia luster, T i T 2 współczynnikami transmisji luster, a a i a 2 niech oznaczajawspółczynniki strat rozproszeniowych i dyfrakcyjnych zwierciadeł. Dla z =0, R = a T,adlaz = l, R 2 = a 2 T 2 i Zrównań (M.8) i (M.9) otrzymujemy oraz β 3 = R 2 β 2 ; β = R β 4. (M.9) β β 4 = β 2 β 3 = C R β 2 4 = R 2 β 2 2. Stad β /2 2 R =. (M.0) β 4 R 2 Z (M.7), (M.8) oraz (M.6) dla dodatniego kierunku otrzymujemy β + dβ + dz = γ 0 +β + + ³ C β +. (M.) Całkujemy (M.) po długości l ośrodka wzmacniajacegoidlakierunku+z i w obecności promieniowania biegnacego w kierunku z (porównaj (M.5)) otrzymujemy µ β2 γ 0 l =ln + β β 2 β C. β2 β 6
7 2.2 Duże wzmocnienie Podobnie dla ujemnego kierunku µ β4 γ 0 l =ln + β β 4 β 3 C. 3 β4 β 3 Dodajac te równania do siebie i korzystajac z (M.9) i pozostałych zwiazków, otrzymujemy β 2 = β 4 = hγ 0 l +ln(r R 2 ) /2i R /2 ³ R /2 + R /2 2 h (R R 2 ) /2i, hγ 0 l +ln(r R 2 ) /2i R /2 ³ 2 R /2 + R /2 2 h (R R 2 ) /2i, lub z (M.0) /2 R2 β 4 = β 2. R Załóżmy, że a = a 2 = a, wtedy: T = a R i T 2 = a R 2. T/a m a = γ 0 [db] Rys. 5. Optymalny współczynnik transmisji w funkcji wzmocnienia małego sygnału dla kilku wartości a Całkowite względne natężenie promieniowania emitowanego przez zwierciadła wyraża się wzorem Zatem β wyj = β 4 T + β 2 T 2. β wyj = hγ 0 l +ln(r R 2 ) /2i a (R R 2 ) /2 (R R 2 ) /2. 7
8 MOC WYJŚCIOWA LASERÓW Jeżeli jedno ze zwierciadeł jest całkowicie odbijajace, to T =0iR =, awtedymocwyjściowa wynosi 4 h β wyj = β 2 T 2 = γ 0 l +ln(r 2 ) /2i T 2. (M.2) a + T 2 Przyrównujac pochodnafunkcji(m.2)pot 2 do zera znajdujemy warunek na największa mocwyjściowa lasera. β wyj przyjmie wartość maksymaln a, wtedy gdy spełniona jest relacja a to znaczy, że T m a =[γ 0l +ln( a T m )] ( a T m) a + T m, 2 I 2 I s = T 2 m a( a T m ), gdzie: T m jest optymalnym współczynnikiem transmisji lustra wyjściowego. Wyniki zilustrowano na rys Lasery pierścieniowe Sposób postępowania w przypadku laserów pierścieniowych jest podobny. Podobne sa też wyniki obliczeń. W każdym przypadku natężenie wyjściowe wiazki laserowej jest proporcjonalne do natężenia nasycenia, długości ośrodka czynnego, wzmocnienia małego sygnału i optymalnego współczynnika transmisji zwierciadła wyjściowego. Literatura. J. Hawkes, I. Latimer, Lasers. Theory and Practice, Prentice Hall, New York London A. Kujawski, P. Szczepański, Lasery. Podstawy fizyczne, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa A.Maitland,M.H.Dunn,Laser physics, North-Holland Publishing Company, Amstrdam J. T. Verdeyen, Laser electronics, Prentice Hall, New Jersey Dla symetrycznego rezonatora: R R 2 = R 2 i R = a T i przez każde zwierciadło rezonator opuszcza światło owzględnym natężeniu równym β wyj = 2 ( γ 0l +lnr) a R R. 8
PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp
PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp LASER Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation Składa się z: 1. ośrodka czynnego. układu pompującego 3.Rezonator optyczny - wnęka rezonansowa Generatory: liniowe
Właściwości światła laserowego
Właściwości światła laserowego Cechy charakterystyczne światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność
Technika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa
Praca impulsowa Impuls trwa określony czas i jest powtarzany z pewną częstotliwością; moc w pracy impulsowej znacznie wyższa niż w pracy ciągłej (pomiędzy impulsami może magazynować się energia) Ablacja
Rezonatory ze zwierciadłem Bragga
Rezonatory ze zwierciadłem Bragga Siatki dyfrakcyjne stanowiące zwierciadła laserowe (zwierciadła Bragga) są powszechnie stosowane w laserach VCSEL, ale i w laserach z rezonatorem prostopadłym do płaszczyzny
W celu obliczenia charakterystyki częstotliwościowej zastosujemy wzór 1. charakterystyka amplitudowa 0,
Bierne obwody RC. Filtr dolnoprzepustowy. Filtr dolnoprzepustowy jest układem przenoszącym sygnały o małej częstotliwości bez zmian, a powodującym tłumienie i opóźnienie fazy sygnałów o większych częstotliwościach.
Sprzęg światłowodu ze źródłem światła
Sprzęg światłowodu ze źródłem światła Oczywistym problemem przy sprzęganiu światłowodu ze źródłami światła jest w pierwszym rzędzie umieszczenie wiazki w wewnatrz apertury numeryczne światłowodu. W przypadku
Fizyka Laserów wykład 6. Czesław Radzewicz
Fizyka Laserów wykład 6 Czesław Radzewicz wzmacniacz laserowy (długie impulsy) - przypomnienie 2 bilans obsadzeń: σ 21 N 2 F s σ 21 N 2 F ħω 12 dn 2 dt = σ 21N 1 F σ 21 N 2 F + σ 21 N 1 F 1 dn 1 dt = F
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 7 wykład: Piotr Fita pokazy: Jacek Szczytko ćwiczenia: Aneta Drabińska, Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet
VI. Elementy techniki, lasery
Światłowody VI. Elementy techniki, lasery BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet a) Sprzęgacze czołowe 1. Sprzęgacze światłowodowe (czołowe, boczne, stałe, rozłączalne) Złącza,
CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER
CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady
n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)
n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A 1 2 / B hν exp( ) 1 kt (24) Powyższe równanie określające gęstość widmową energii promieniowania
LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK
LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK TEK Lasery na ciele stałym lasery, których ośrodek czynny jest: -kryształem i ciałem amorficznym (również proszkiem), - dielektrykiem i półprzewodnikiem. 2 Podział
W. Guzicki Próbna matura, grudzień 2014 r. poziom rozszerzony 1
W. Guzicki Próbna matura, grudzień 01 r. poziom rozszerzony 1 Próbna matura rozszerzona (jesień 01 r.) Zadanie 18 kilka innych rozwiązań Wojciech Guzicki Zadanie 18. Okno na poddaszu ma mieć kształt trapezu
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 7 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15
IV. Transmisja. /~bezet
Światłowody IV. Transmisja BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet 1. Tłumienność 10 7 10 6 Tłumienność [db/km] 10 5 10 4 10 3 10 2 10 SiO 2 Tłumienność szkła w latach (za A.
Definicja i własności wartości bezwzględnej.
Równania i nierówności z wartością bezwzględną. Rozwiązywanie układów dwóch (trzech) równań z dwiema (trzema) niewiadomymi. Układy równań liniowych z parametrem, analiza rozwiązań. Definicja i własności
Solitony i zjawiska nieliniowe we włóknach optycznych
Solitony i zjawiska nieliniowe we włóknach optycznych Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim. Wykorzystanie niekomercyjne dozwolone
Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek
Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe
Wprowadzenie do optyki nieliniowej
Wprowadzenie do optyki nieliniowej Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim. Wykorzystanie niekomercyjne dozwolone pod warunkiem podania
Wykład z równań różnicowych
Wykład z równań różnicowych 1 Wiadomości wstępne Umówmy się, że na czas tego wykładu zrezygnujemy z oznaczania n-tego wyrazu ciągu symbolem typu x n, y n itp. Zamiast tego pisać będziemy x (n), y (n) itp.
Technika laserowa. dr inż. Sebastian Bielski. Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG
Technika laserowa dr inż. Sebastian Bielski Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG Technika laserowa Zakres materiału (wstępnie przewidywany) 1. Bezpieczeństwo pracy z laserem 2. Własności
Optyczne elementy aktywne
Optyczne elementy aktywne Źródła optyczne Diody elektroluminescencyjne Diody laserowe Odbiorniki optyczne Fotodioda PIN Fotodioda APD Generowanie światła kontakt metalowy typ n GaAs podłoże typ n typ n
Otrzymaliśmy w ten sposób ograniczenie na wartości parametru m.
Dla jakich wartości parametru m dziedziną funkcji f ( x) = x + mx + m 1 jest zbiór liczb rzeczywistych? We wzorze funkcji f(x) pojawia się funkcja kwadratowa, jednak znajduje się ona pod pierwiastkiem.
1 Płaska fala elektromagnetyczna
1 Płaska fala elektromagnetyczna 1.1 Fala w wolnej przestrzeni Rozwiązanie równań Maxwella dla zespolonych amplitud pól przemiennych sinusoidalnie, reprezentujące płaską falę elektromagnetyczną w wolnej
Fala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:
Rozważania rozpoczniemy od ośrodków jednorodnych. W takich ośrodkach zależność między indukcją pola elektrycznego a natężeniem pola oraz między indukcją pola magnetycznego a natężeniem pola opisana jest
Wzmacniacze. Wzmocnienie linii jednorodnie poszerzonych
Wzmacniacze Współczynnik wzmocnienia Patrz B. Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo UMK. Toruń 24. Wzmocnienie linii jednorodnie poszerzonych Patrz B. Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo UMK. Toruń 24.
2. Całkowita liczba modów podłużnych. Dobroć rezonatora. Związek między szerokością linii emisji wymuszonej a dobrocią rezonatora
. Całkowita liczba modów podłużnych. Dobroć rezonatora. Związek między szerokością linii emisji wymuszonej a dobrocią rezonatora Gdy na ośrodek czynny, który nie znajduje się w rezonatorze optycznym, pada
Wykład 3 Równania rózniczkowe cd
7 grudnia 2010 Definicja Równanie różniczkowe dy dx + p (x) y = q (x) (1) nazywamy równaniem różniczkowym liniowym pierwszego rzędu. Jeśli q (x) 0, to równanie (1) czyli równanie dy dx + p (x) y = 0 nazywamy
n=0 (n + r)a n x n+r 1 (n + r)(n + r 1)a n x n+r 2. Wykorzystując te obliczenia otrzymujemy, że lewa strona równania (1) jest równa
Równanie Bessela Będziemy rozważać następujące równanie Bessela x y xy x ν )y 0 ) gdzie ν 0 jest pewnym parametrem Rozwiązania równania ) nazywamy funkcjami Bessela rzędu ν Sprawdzamy, że x 0 jest regularnym
Programowanie celowe #1
Programowanie celowe #1 Problem programowania celowego (PC) jest przykładem problemu programowania matematycznego nieliniowego, który można skutecznie zlinearyzować, tzn. zapisać (i rozwiązać) jako problem
I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona
r. akad. 004/005 I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 r. akad. 004/005 0.01 nm=0.1 A
INTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA
INTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA prof. dr hab. inż. Krzysztof Patorski W tej części wykładu rozważymy przypadek koherentnej superpozycji większej liczby wiązek niż dwie. Najważniejszym interferometrem wielowiązkowym
Logarytmy. Funkcje logarytmiczna i wykładnicza. Równania i nierówności wykładnicze i logarytmiczne.
Logarytmy. Funkcje logarytmiczna i wykładnicza. Równania i nierówności wykładnicze i logarytmiczne. Definicja. Niech a i b będą dodatnimi liczbami rzeczywistymi i niech a. Logarytmem liczby b przy podstawie
Prędkość fazowa i grupowa fali elektromagnetycznej w falowodzie
napisał Michał Wierzbicki Prędkość fazowa i grupowa fali elektromagnetycznej w falowodzie Prędkość grupowa paczki falowej Paczka falowa jest superpozycją fal o różnej częstości biegnących wzdłuż osi z.
STATYKA Z UWZGLĘDNIENIEM DUŻYCH SIŁ OSIOWYCH
Część. STATYKA Z UWZGLĘDNIENIEM DUŻYCH SIŁ OSIOWYCH.. STATYKA Z UWZGLĘDNIENIEM DUŻYCH SIŁ OSIOWYCH Rozwiązując układy niewyznaczalne dowolnie obciążone, bardzo często pomijaliśmy wpływ sił normalnych i
KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I FOTONIKI
ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I FOTONIKI OPROGRAMOWANIE DO MODELOWANIA SIECI ŚWIATŁOWODOWYCH PROJEKTOWANIE FALOWODÓW PLANARNYCH (wydrukować
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 3 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2013/14
VII. Elementy teorii stabilności. Funkcja Lapunowa. 1. Stabilność w sensie Lapunowa.
VII. Elementy teorii stabilności. Funkcja Lapunowa. 1. Stabilność w sensie Lapunowa. W rozdziale tym zajmiemy się dokładniej badaniem stabilności rozwiązań równania różniczkowego. Pojęcie stabilności w
Optymalizacja i badania generacyjne głowicy dalmierza laserowego YAG:Nd 3+ z pasywnym modulatorem dobroci YAG:Cr 4+
BIULETYN WAT VOL. LVI, NR 4, 2007 Optymalizacja i badania generacyjne głowicy dalmierza laserowego YAG:Nd 3+ z pasywnym modulatorem dobroci YAG:Cr 4+ JAROSŁAW MŁYŃCZAK, KRZYSZTOF KOPCZYŃSKI, ZYGMUNT MIERCZYK
OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki
OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki c Adam Bechler 006 Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Równania (3.7), pomimo swojej prostoty, nie posiadają poza nielicznymi przypadkami ścisłych rozwiązań,
1 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych
Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych Definicja. Równaniem różniczkowym o rozdzielonych zmiennych nazywamy równanie postaci p(y) = q() (.) rozwiązanie równania sprowadza się do postaci
Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów
Lasery Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Laser - nazwa utworzona jako akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmocnienie światła poprzez
Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:
Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i
- prędkość masy wynikająca z innych procesów, np. adwekcji, naprężeń itd.
4. Równania dyfuzji 4.1. Prawo zachowania masy cd. Równanie dyfuzji jest prostą konsekwencją prawa zachowania masy, a właściwie to jest to prawo zachowania masy zapisane dla procesu dyfuzji i uwzględniające
Funkcje wymierne. Funkcja homograficzna. Równania i nierówności wymierne.
Funkcje wymierne. Funkcja homograficzna. Równania i nierówności wymierne. Funkcja homograficzna. Definicja. Funkcja homograficzna jest to funkcja określona wzorem f() = a + b c + d, () gdzie współczynniki
PROMIENIOWANIE CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO
PROMIENIOWANIE CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO wyprowadzenie bez mechaniki kwantowej. Opracował mgr inż. Herbert S. Mączko Celem jest wyznaczenie objętościowej gęstości energii ρ T promieniowania w równoległościennej,
Układy równań i nierówności liniowych
Układy równań i nierówności liniowych Wiesław Krakowiak 1 grudnia 2010 1 Układy równań liniowych DEFINICJA 11 Układem równań m liniowych o n niewiadomych X 1,, X n, nazywamy układ postaci: a 11 X 1 + +
Zaprojektowanie i zbadanie dyskryminatora amplitudy impulsów i generatora impulsów prostokątnych (inaczej multiwibrator astabilny).
WFiIS LABOATOIM Z ELEKTONIKI Imię i nazwisko:.. TEMAT: OK GPA ZESPÓŁ N ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA CEL ĆWICZENIA Zaprojektowanie i zbadanie
POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
POMIARY OPTYCZNE Wykład Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej Pokój 8/ bud. A- http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ OPTYKA GEOMETRYCZNA Codzienne obserwacje: światło
Temat XXXIII. Szczególna Teoria Względności
Temat XXXIII Szczególna Teoria Względności Metoda radiolokacyjna Niech w K znajduje się urządzenie nadawcze o okresie T, mierzonym w układzie K Niech K oddala się od K z prędkością v wzdłuż osi x i rejestruje
LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej
LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie metody
III.3 Emisja wymuszona. Lasery
III.3 Emisja wymuszona. Lasery 1. Wyprowadzenie wzoru Plancka metodą Einsteina. Emisja wymuszona 2. Koherencja ciągów falowych. Laser jako źródło koherentnego promieniowania e-m 3. Zasada działania lasera.
WSTĘP DO ELEKTRONIKI
WSTĘP DO ELEKTRONIKI Część IV Czwórniki Linia długa Janusz Brzychczyk IF UJ Czwórniki Czwórnik (dwuwrotnik) posiada cztery zaciski elektryczne. Dwa z tych zacisków uważamy za wejście czwórnika, a pozostałe
Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.
Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki. 1. Równanie soczewki i zwierciadła kulistego. Z podobieństwa trójkątów ABF i LFD (patrz rysunek powyżej) wynika,
1.1 Przegląd wybranych równań i modeli fizycznych. , u x1 x 2
Temat 1 Pojęcia podstawowe 1.1 Przegląd wybranych równań i modeli fizycznych Równaniem różniczkowym cząstkowym rzędu drugiego o n zmiennych niezależnych nazywamy równanie postaci gdzie u = u (x 1, x,...,
Funkcje wymierne. Jerzy Rutkowski. Działania dodawania i mnożenia funkcji wymiernych określa się wzorami: g h + k l g h k.
Funkcje wymierne Jerzy Rutkowski Teoria Przypomnijmy, że przez R[x] oznaczamy zbiór wszystkich wielomianów zmiennej x i o współczynnikach rzeczywistych Definicja Funkcją wymierną jednej zmiennej nazywamy
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
IM-26: Laser Nd:YAG i jego podstawowe elementy
IM-26: Laser Nd:YAG i jego podstawowe elementy Materiały przeznaczone dla studentów kierunku Zaawansowane Materiały i Nanotechnologia w IF UJ rok akademicki 2016/2017 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest
LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia
LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 004/005 Zawody II stopnia Zadanie doświadczalne Masz do dyspozycji: cienki drut z niemagnetycznego metalu, silny magnes stały, ciężarek o masie m=(100,0±0,5) g, statyw, pręty stalowe,
II. WZMOCNIENIE I WZMACNIACZE
II WZMOCNIENIE I WZMACNIACZE Wstęp Wzmacniacz fotonów urządzenie zwiększające natężenie przechodzącego promieniowania dzięki emisji wymuszonej Parametry: 1 wzmocnienie, szerokość pasma, 3 przesunięcie
- Strumień mocy, który wpływa do obszaru ograniczonego powierzchnią A ( z minusem wpływa z plusem wypływa)
37. Straty na histerezę. Sens fizyczny. Energia dostarczona do cewki ferromagnetykiem jest znacznie większa od energii otrzymanej. Energia ta jest tworzona w ferromagnetyku opisanym pętlą histerezy, stąd
Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017
Optyka Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Fale elektromagnetyczne Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 17 Plan Swobodne równania Maxwella Fale elektromagnetyczne
Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego
Wykład 14 Termodynamika gazu fotnonowego dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 16 stycznia 217 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki statystycznej
Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski
Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co metoda koincydencyjna. Tomasz Winiarski 24 kwietnia 2001 WSTEP TEORETYCZNY Rozpad promieniotwórczy i czas połowicznego zaniku. Rozpad promieniotwórczy polega
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2013/14
ELEMENTY TECHNIKI LASEROWEJ Optymalizacja mocy laserów
ELEMENTY TECHNIKI LASEROWEJ Optymalizacja mocy laserów Optymalizacja dobranie takich warunków, by moc wyjściowa lasera była jak największa. Czas życia fotonów we wnęce 1 c 1 dys 1 prom, gdzie: 1 dys c
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2 Równania różniczkowe o zmiennych rozdzielonych Równania sprowadzalne do równań o zmiennych rozdzielonych Niech f będzie funkcją ciągłą na przedziale (a, b), spełniającą na
Rozwiązywanie zależności rekurencyjnych metodą równania charakterystycznego
Rozwiązywanie zależności rekurencyjnych metodą równania charakterystycznego WMS, 2019 1 Wstęp Niniejszy dokument ma na celu prezentację w teorii i na przykładach rozwiązywania szczególnych typów równań
A21, B21, B12 współczynniki wprowadzone przez Einsteina w 1917 r.
Absorpcja i emisja fotonu przez atom, który ma dwa poziomy energii hν=e2-e1 h=6,63 10-34 J s Emisja spontaniczna A21 prawdopodobieństwo emisji fotonu przez atom w stanie E2 w ciągu sekundy Absorpcja (wymuszona)
39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY.
Włodzimierz Wolczyński 39 DUALIZM KORPUSKULARNO FALOWY. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE. FALE DE BROGILE Fale radiowe Fale radiowe ultrakrótkie Mikrofale Podczerwień IR Światło Ultrafiolet UV Promienie X (Rentgena)
Zadania treningowe na kolokwium
Zadania treningowe na kolokwium 3.12.2010 1. Stan układu binarnego zawierającego n 1 moli substancji typu 1 i n 2 moli substancji typu 2 parametryzujemy za pomocą stężenia substancji 1: x n 1. Stabilność
Znaleźć wzór ogólny i zbadać istnienie granicy ciągu określonego rekurencyjnie:
Ciągi rekurencyjne Zadanie 1 Znaleźć wzór ogólny i zbadać istnienie granicy ciągu określonego rekurencyjnie: w dwóch przypadkach: dla i, oraz dla i. Wskazówka Należy poszukiwać rozwiązania w postaci, gdzie
Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.
Pokazy 1. 2. 3. 4. Odbicie i załamanie światła laser, tarcza Kolbego. Ognisko w zwierciadle parabolicznym: dwa metalowe zwierciadła paraboliczne, miernik temperatury, żarówka 250 W. Obrazy w zwierciadłach:
Układy równań liniowych
Układy równań liniowych Niech K będzie ciałem. Niech n, m N. Równanie liniowe nad ciałem K z niewiadomymi (lub zmiennymi) x 1, x 2,..., x n K definiujemy jako formę zdaniową zmiennej (x 1,..., x n ) K
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 4 Temat: Modulacja światła laserowego: efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą
1. Liczby wymierne. x dla x 0 (wartością bezwzględną liczby nieujemnej jest ta sama liczba)
1. Liczby wymierne. - wartość bezwzględna liczby. dla 0 (wartością bezwzględną liczby nieujemnej jest ta sama liczba) - dla < 0 ( wartością bezwzględną liczby ujemnej jest liczba do niej przeciwna) W interpretacji
Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 5. Badanie wpływu periodycznych zgięd na tłumiennośd światłowodu
Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 5. Badanie wpływu periodycznych zgięd na tłumiennośd Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie
Ujemne sprzężenie zwrotne, WO przypomnienie
Ujemne sprzężenie zwrotne, WO przypomnienie Stabilna praca układu. Przykład: wzmacniacz nie odw. fazy: v o P kt pracy =( v 1+ R ) 2 0 R 1 w.12, p.1 v v o = A OL ( v ) ( ) v v o ( ) Jeśli z jakiegoś powodu
ĆWICZENIE Nr 4 LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników POLITECHNIKA ŁÓDZKA
POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH ĆWICZENIE Nr 4 Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników I. Cześć doświadczalna. 1. Uruchomić Spekol
Ćwiczenie - 4. Podstawowe układy pracy tranzystorów
LABORATORIM ELEKTRONIKI Spis treści Ćwiczenie - 4 Podstawowe układy pracy tranzystorów 1 Cel ćwiczenia 1 2 Podstawy teoretyczne 2 2.1 Podstawowe układy pracy tranzystora........................ 2 2.2 Wzmacniacz
Demonstracja: konwerter prąd napięcie
Demonstracja: konwerter prąd napięcie i WE =i i WE i v = i WE R R=1 M Ω i WE = [V ] 10 6 [Ω] v + Zasilanie: +12, 12 V wy( ) 1) Oświetlanie o stałym natężeniu: =? (tryb DC) 2) Oświetlanie przez lampę wstrząsoodporną:
Algebra liniowa. Macierze i układy równań liniowych
Algebra liniowa Macierze i układy równań liniowych Własności wyznaczników det I = 1, det(ab) = det A det B, det(a T ) = det A. Macierz nieosobliwa Niech A będzie macierzą kwadratową wymiaru n n. Mówimy,
Bezgradientowe metody optymalizacji funkcji wielu zmiennych. informacje dodatkowe
Bezgradientowe metody optymalizacji funkcji wielu zmiennych informacje dodatkowe Wybór kierunku poszukiwań Kierunki bazowe i ich modyfikacje metody bezgradientowe. Kierunki oparte na gradiencie funkcji
Równanie przewodnictwa cieplnego (II)
Wykład 5 Równanie przewodnictwa cieplnego (II) 5.1 Metoda Fouriera dla pręta ograniczonego 5.1.1 Pierwsze zagadnienie brzegowe dla pręta ograniczonego Poszukujemy rozwiązania równania przewodnictwa spełniającego
Siły wewnętrzne - związki różniczkowe
Siły wewnętrzne - związki różniczkowe Weźmy dowolny fragment belki obciążony wzdłuż osi obciążeniem n(x) oraz poprzecznie obciążeniem q(x). Na powyższym rysunku zwroty obciążeń są zgodne z dodatnimi zwrotami
DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu
Ćwiczenie 7 DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Cel ćwiczenia Doświadczalne wyznaczenie częstości drgań własnych układu o dwóch stopniach swobody, pokazanie postaci drgań odpowiadających
Własności optyczne półprzewodników
Własności optyczne półprzewodników Andrzej Wysmołek Wykład przygotowany w oparciu o wykłady prowadzone na Wydziale Fizyki UW przez prof. Mariana Grynberga oraz prof. Romana Stępniewskiego Klasyfikacja
ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ Z TEORII SPRĘŻYSTOŚCI
10. ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ Z TEORII SPRĘŻYSTOŚCI 1 10. 10. ROZWIĄZYWANIE ZADAŃ Z TEORII SPRĘŻYSTOŚCI 10.1. Zastosowanie funkcji Airy'ego =0 (10.1) Zakładamy, że istnieje funkcja F(x,y) spełniająca następujące
Lasery półprzewodnikowe na złączu p-n. Laser półprzewodnikowy a dioda świecąca
Laser półprzewodnikowy a dioda świecąca Emisja laserowa pojawia się po przekroczeniu progowej wartości natężenia prądu płynącego w kierunku przewodzenia przez heterozłącze p-n w strukturze lasera. Przy
Praca domowa - seria 6
Praca domowa - seria 6 28 grudnia 2012 Zadanie 1. Znajdź bazę jądra i obrazu przekształcenia liniowego φ : R 4 wzorem: R 3 danego φ(x 1, x 2, x 3, x 4 ) = (x 1 +2x 2 x 3 +3x 4, x 1 +x 2 +2x 3 +x 4, 2x
Zapis liczb binarnych ze znakiem
Zapis liczb binarnych ze znakiem W tej prezentacji: Zapis Znak-Moduł (ZM) Zapis uzupełnień do 1 (U1) Zapis uzupełnień do 2 (U2) Zapis Znak-Moduł (ZM) Koncepcyjnie zapis znak - moduł (w skrócie ZM - ang.
Rozwiązywanie układów równań liniowych
Rozwiązywanie układów równań liniowych Marcin Orchel 1 Wstęp Jeśli znamy macierz odwrotną A 1, to możęmy znaleźć rozwiązanie układu Ax = b w wyniku mnożenia x = A 1 b (1) 1.1 Metoda eliminacji Gaussa Pierwszy
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej
Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 3 wykład: Piotr Fita pokazy: Jacek Szczytko ćwiczenia: Aneta Drabińska, Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet
Wykład Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu
Wykład 7 7. Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu M d x kx Rozwiązania x = Acost v = dx/ =-Asint a = d x/ = A cost przy warunku = (k/m) 1/. Obwód
OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA
1100-1BO15, rok akademicki 2018/19 OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA dr hab. Raał Kasztelanic Wykład 4 Obliczenia dla zwierciadeł Równanie zwierciadła 1 1 2 1 s s r s s 2 Obliczenia dla zwierciadeł
MECHANIKA II. Drgania wymuszone
MECHANIKA II. Drgania wymuszone Daniel Lewandowski Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny Daniel Lewandowski (I-19) MECHANIKA II. Drgania wymuszone 1 / 30 Układ drgajacy o jednym stopniu swobody
BADANIE DRGAŃ TŁUMIONYCH WAHADŁA FIZYCZNEGO
ĆWICZENIE 36 BADANIE DRGAŃ TŁUMIONYCH WAHADŁA FIZYCZNEGO Cel ćwiczenia: Wyznaczenie podstawowych parametrów drgań tłumionych: okresu (T), częstotliwości (f), częstotliwości kołowej (ω), współczynnika tłumienia
2. Pręt skręcany o przekroju kołowym
2. Pręt skręcany o przekroju kołowym Przebieg wykładu : 1. Sformułowanie zagadnienia 2. Warunki równowagi kąt skręcenia 3. Warunek geometryczny kąt odkształcenia postaciowego 4. Związek fizyczny Prawo
Efekt naskórkowy (skin effect)
Efekt naskórkowy (skin effect) Rozważmy cylindryczny przewód o promieniu a i o nieskończonej długości. Przez przewód płynie prąd I = I 0 cos ωt. Dla niezbyt dużych częstości ω możemy zaniedbać prąd przesunięcia,