Главная » Просмотр файлов » Кузнецова Т.И., Кирсанова Г.В. - Чтение технической литературы на английском языке по оптике

Кузнецова Т.И., Кирсанова Г.В. - Чтение технической литературы на английском языке по оптике (1058939), страница 6

Файл №1058939 Кузнецова Т.И., Кирсанова Г.В. - Чтение технической литературы на английском языке по оптике (Кузнецова Т.И., Кирсанова Г.В. - Чтение технической литературы на английском языке по оптике) 6 страницаКузнецова Т.И., Кирсанова Г.В. - Чтение технической литературы на английском языке по оптике (1058939) страница 62017-12-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

The experimental and theoretical data agreed well for frequencies ranging up to 30 kHz. It may be possible to increase the modulation frequency enough that a once-CW laser can be brought to the Q-switching regime, say the researchers.

Laser-propelled spacecraft

Because they are scalable to higher powers, pulse-periodic lasers may be useful for spacecraft propulsion. The Lightcraft, developed by Leik Myrabo of Lightcraft Technologies (Bennington, VT) and tested at White Sands Missile Range (White Sands, NM), is a craft that receives a ground-based laser beam, focusing it to create a detonating plasma from the air just behind it, propelling it upward (see Laser Focus World, September 2000, p. 29). A 10-kW CO2 laser pulsed at 28 Hz and with a pulse duration of a few microseconds has propelled a small Lightcraft to a height of 128 ft.

"Victor Apollonov's regenerative-amplifier gas-dynamic-laser experiments look very promising, and particularly so for applications that demand rapid scaling into the multimegawatt level, kilohertz pulse-repetition frequencies, and submicrosecond pulse durations—all attractive for the current laser Lightcraft engine design," says Myrabo. "Also, the physics appear to be well in hand with regard to realizing full theoretical efficiency from a 100 kW-class gas-dynamic laser. However, it should be noted that the demonstration of high beam quality with this setup has yet to be accomplished, nor has the power been extended up to the 100-kW level at the present time. This will require further development and funding equal to the task." For ambitious laser-propulsion projects such as this, Myrabo believes that government funding—perhaps by NASA—is the best approach. Apollonov notes that the RAS group is interested in investors in general for its pulse-periodic laser.

(John Wallace, Quantum Electronics 33(9) 753, http://www.laserfocusworld.com).

MODULE 7 LASER OPERATION

Texts: A. Laser Operation

B. Stoichiometric Lasers

C. Laser Safety

Terminology:

  1. host crystal –матрица;

  2. terminal state нижний рабочий уровень;

  3. thermal excitation тепловое возбуждение;

  4. phonon-assisted transition – переход с наличием фонона;

  5. cavity – полость, резонатор; intracavity – кювет;

  6. mirror-folded cavity design – зеркальная конструкция с из­ломом оси;

  7. quasi continuum – квази-непрерывный;

  8. coupler – выходной элемент связи;

  9. flight time – время пролета;

  10. losses – потери;

  11. spatial coherence – пространственная когерентность.

Exercises

    1. Read and translate the following words:

practice, factor, criteria (pl.) (sing. criterion), ignore, focus, horizontal, vibrational, vibronic, fluorescence, selective, microsecond.

2. Find definitions for the following concepts in Text 7A and translate them:

operation, combination, application, excita­tion, transition, absorption, condition, suggestion, radia­tion, inversion, solution, action.

3. Find equivalent phrases either in Text 4A or in the right-hand column:

1) ограниченное множество (ряд)

a) long compared to

2) не в состоянии удовлетворить

b) with respect to

3) лазер общего назначения

c) intracavity reflection losses

4) идеально четырехуровневый

d) gain medium for amplification

5) внутри резонаторные потери на отражение

e) continuously operating laser

6) лазер с непрерывным излучением

f) high velocity jet

7) долго по сравнению

g) fail to satisfy

8) полностью определяется требованием

h) strict four - level

9) струя, летящая с большой скоростью

i) limited variety

10) среда для получения усиления

j) general purpose laser

11) относительно чего-то

k) is entirely determined bу the requirement

  1. Read Text 7A and answer the following questions:

1) Какое условие является необходимым, чтобы отдельный ион или кристалл (матрица) действовали как активная среда? 3) Каковы рабочие характеристики лазера на красителе?

Text 7 A LASER OPERATION

General. A great many different combinations of transiti­ons, paramagnetic ions, and host exhibited laser operation. In practice, however, only a limited variety of paramagnetic ion lasers are commonly used for either research or industrial applications. Many factors determine whether or not a given ion and host will operate effectively as a laser, and many of the lasers fail to satisfy all the necessary criteria for practical systems.

Of major importance for any system is the need for a low pump-power or energy threshold for stimulated emission. It is de­sirable to have a minimum initial population of ions in the de­sired laser level or terminal state. In strict four-level laser this population is sufficiently small such that the effect on threshold of absorption from the lower state can be ignored. At the other extreme, in a three-level laser, the terminal level is the ground state of the ion and the threshold is almost entirely determined by the requirement that more ions be in the upper laser level than the ground state. Many paramagnetic-ion lasers fall in the region between the two extremes; in some cases laser operation may be four-level in nature at low temperature, where thermal excitation of the terminal level is negligible, but tend to­ward three-level operation at higher temperatures. For vibronic or phonon-assisted transitions, four-level operation is obtained between two electronic levels when vibronic absorption is negli­gible in the vibronic emission region. This condition is achieved when the difference between zero-phonon-line energy20 and the desired emission energy is large compared to the thermal energy.

The first suggestion that organic materials might be useful in laser applications was made by Rautian and Sobelman. After the discovery of the dye laser by Sorokin and Landkard, numerous reports followed which detailed the study of various classes of fluorescent organic materials. These lasers provide maximum user flexibility, producing cw or pulsed output across the visible spectrum and into the infrared. They are designed for convenient and reliable operation over a broad range of wave­lengths and are found to be reliable sources of intense tunable laser light.

Let’s follow the excitation and relaxation processes associated with dye lasers on the General Purpose dye laser. It is a linear laser based on three mirror-folded cavity design. A fourth mirror focuses the incoming pump laser beam into a high velocity horizontal dye jet. This jet is placed at Brewster’s angle with respect to the dye laser beam to minimize intracavity reflection losses. Upon excitation with the intense pump beam, a population inversion between ground and first excited state of the complex, organic dye molecules is achieved. The dye solution then can act as a gain medium for amplification of the spontaneous emission (fluorescence) of dye molecules returning to the ground state. Since this relaxation occurs into the quasi continuum of ground state vibrational levels, the fluorescence has a continuous character and laser action can be obtained over a broad wavelength range, often 100 nm or more. By inserting a wavelength selective element in the large intracavity space near the output coupler the dye laser can be tuned over this wavelength range with linewidths down to a few GHz. The high velocity jet restricts the flight time of dye molecules through the active area to less than a microsecond, which is long compared to the fluorescence pro­cess but is short compared to other processes like phosphores­cence that would reduce the dye laser efficiency.

3800 п.зн

Words to be learnt:

desirable – желательный;
to insert – вставлять, включать, помещать;
initial – начальный, исходный;
negligible – незначительный, не принимаемый в расчет;
to restrict – ограничивать;
strict – строгий, точный;
to reduce – уменьшать, сокращать.

Exercises

1. In each group find the word that doesn’t belong:

a) tunability, mobility, availability, variety, impurity, proba­bility, cavity, velocity;

b) effectively, entirely, sufficient­ly, relatively, efficiency, generally, commonly, practically;

c) initial, usual, electrical, negligible, horizontal, thermal, removal.

2. Match synonyms: act, gain, oc­cur, large, rate, general, amplification, take place, broad, velocity, common;

and antonyms: low, simple, general, excitation, short, specific, initial, relaxation, high, long, complex, terminal.

3. Complete the sentences below with the appropriate word or word-combination from Text 7A:

1) There are a great number of substances, operating as a laser but only some of them are effectively used for ...

2) Therefore it is necessary for any system to have...

3) As for the four-level lasers the effect on the threshold of ab­sorption from the lower state can be ignored because...
4) For vibronic transitions, 4-level operation is obtained when…
5) A population inversion in the dye laser is excited with...

6) Rautian and Sobelman were the first to suggest that...

7) The dye laser can be tuned over a wavelength range of I00nm or more by…

8) The flight time of dye molecules is restricted with...

4. Translate the sentences below focusing on the underlined words:

variety – разнообразие, ряд, множество; variation – изменение, перемена; to vary – изменять(ся), менять(ся); variable – переменная (величина), изменчивый; various (varied) – различный, разнообразный

1) Laser oscillation has been observed in a wide variety of gas systems. 2) Holes of various shapes can be cut by focused radia­tion of pulsed or cw lasers. 3) The ability to vary the lasing ion concentration over a wide range allows further optimization of a particular laser design. 4) Variations in the dye flow rate can cause variations in the output power. 5) The output from a radar receiver can be viewed as a random (случайный) process and the models of this process as random variables.

as - как, т.к., в качестве, по мере того, как; as well as - так же как, as well - также, тоже as for (to) - что касается

6) As for increasing the peak-power output of a laser, it is limited by the optical damage properties of the laser medium itself. 7) As shown in Figure 1 different tuning elements may be utilized in the general purpose dye laser. 8) In the dye laser both tuning elements are available as separate modules as well and can be installed in the laser at any time. 9) In order to achieve flashlamp pumping of organic dye lasers, the stri­ctest attention must be paid to the attainment of very short pulses as well as determination of the actual limit.

5. Answer the questions about Text 7A:

1) Do many lasers satisfy all the necessary criteria for prac­tical systems? 2) What condition is considered to be of great importance for any system? 3) Is the initial population of ions in the 4 and 3 - level lasers equal? 4) When is 4 - level ope­ration for vibronic transitions obtained? 5) How is it possible to achieve such condition? 6) When was the study of organic materials useful for laser application begun? 7) What could you say about the dye laser performance?

6. Speak about dye laser structure and operation.

7. Write an abstract of Text 7A.

8. Read Text 7В (time limit 2 min.) and answer the following question: Чем отличаются стоихиометрические лазеры от обычных твердотельных?

TEXT 7B STOICHIOMETRIC LASERS

A stoichiometric crystal laser is by definition a laser whose gain medium contains the lasing (активный) ion as an in­trinsic constituent (неотъемлемая составная часть) of the in­sulating crystal lattice. In such laser crystals the active ion may be partially replaced by other ions; however the pure or truly stoichiometric form of such mixed crystal must have demon­strated laser action. Although not exactly synonymous, the term ‘high-concentration’ is often used to describe such lasers. In scientific literature these lasers are frequently referred to as ‘self-activated’. The major distinction to be made between this type of laser material and the more common solid state laser crystals developed earlier is that the active ions in the latter case occur in the lattice as imparities with concen­trations generally less than a few percent. The first reported stoichiometric laser was HoF3, (Гольмий Фтор3). Interest in this field was stimulated in 1972-73 by the achievement of lasing in NdP3O14, (neodymium pentaphosphate). The significance of this development lies in the utilization of Nd, a lasing ion of great practical importance but whose concentration in earlier hosts had been severely limited, since then manу other stoichiometric laser crystals have been synthesized and the potential for future development seems very promising.

1400 п.зн.

9. Translate Text 6C in writing using a dictionary (time limit 40 min.):

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6439
Авторов
на СтудИзбе
306
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее