Увеличение - Мощност - Помпа - Голяма енциклопедия на нефт и газ, статия, страница 1
Увеличение - Мощност - Помпа
Увеличаването на мощността на помпата води до генериране на линии на Стокс от по-висок ред в резултат на каскадни SRS. При мощност на помпата от 1 5 GW/cm2, разширените линии на Стокс се сливат в резултат на комбинираното действие на SPM, PCM и SRS, образувайки спектрален континуум в областта от 530 - 580 nm. На фиг. 10.5 показва спектъра на изхода на влакната, получен при такива условия. [2]
Увеличаването на мощността на помпата на полупроводниковите излъчватели може да се постигне с помощта на тиристори и нелинейни комутиращи дросели. [3]
С увеличаване на мощността на помпата интензивността на лазерното лъчение се увеличава. Това увеличение обаче има граница. Това се дължи на факта, че с увеличаване на броя на атомите в метастабилното състояние се увеличават процесите на спонтанно излъчване, в резултат на което инверсията на плътността намалява, което води до намаляване на интензивността на излъчване. Енергията на излъчване на рубиновите лазери е по-висока от тази на газовите лазери и може да достигне 10 J или повече, което е свързано с по-висока концентрация на активни атоми в рубина, отколкото в газа. [4]
Ограниченията върху мощността на помпата и незначителен прираст в коефициента на модулация на капацитета с увеличаване на мощността на помпата над определено ниво водят до факта, че в PPA напреженията в работната точка на диодите обикновено се избират около 1 - 3 V. Следователно при изчислението се намират статичните параметри на диода (R, C, t) за напрежението на отклонение, съответстващо на работната точка на диода в PPU. [пет]
Превключващите транзистори T5 - T8 са свързани последователно за променлив (импулсен) ток, като по този начин се постига увеличаване на мощността на помпата. Настройката на стойността на тока на помпата се извършва чрез избор на резистор R8; верига R8 - C16 се използва за коригиране на формата на импулса върху товара. За да се намали текущият скок на обратната полярност, са инсталирани диоди D2, DZ. [6]
Въпреки това формулите, получени по по-строг метод, се различават само по най-големия числеен коефициент. След достигане на лазерния праг, изходната мощност се увеличава с увеличаване на мощността на помпата приблизително линейно. [8]
Също така е желателно да се увеличи концентрацията на завъртанията N, но трябва да се има предвид, че има оптимум в тази посока. Прекомерното увеличаване на концентрацията на N води до разширяване на линията поради взаимодействието спин-спин, увеличаване на ефектите на спин-решетка и кръстосана релаксация, което от своя страна намалява коефициента на инверсия/и изисква увеличаване на мощността на помпата. [девет]
Временни и спектрални структури на фиг. 8.8 и 8.9 зависят от пиковата мощност на оригиналните импулси на помпата по дължините на LG и LNL. С увеличаване на пиковата мощност Lc и LNL намаляват в същата пропорция. Числените изчисления показват, че с увеличаване на мощността на помпата, SRS импулсът нараства по-бързо и предава повече енергия, отколкото е показано на фиг. 8.8. Още по-важно е, че с намаляването на LNL, честотната модулация се увеличава поради SPM и PCM, а импулсните спектри стават по-широки, отколкото на фиг. 8.9. Интересно е, че спектърът на SRS импулса става значително по-широк от импулса на помпата. Това се дължи на PCM ефекта, който е по-силен за стимулиран Raman импулс, отколкото за помпа. Теоретично беше показано [91], че ако пренебрегнем избягването на групата и изчерпването на помпата, тогава, поради PCM, спектърът на SRS импулса се разширява с коефициент 2 от спектъра на импулса на помпата. Резултатите от числени изчисления, включително тези ефекти, показват, че разширяването на SRS импулса може да надвиши разширяването на импулса на помпата с фактор 3. Това се съгласува с експеримента [101], който ще бъде разгледан по-долу. [десет]