В.А. Бабенко, А.А. Сычев
3
эффективная генерация одиночных УКИ может достигаться при сов-
мещении во времени стадии просветления пассивного затвора с насы-
щением усиления активной среды под действием самого лазерного из-
лучения. В этом случае формирование одиночного УКИ происходит из
шумовой картины излучения пичка свободной генерации в момент, ко-
гда средняя интенсивность этого излучения вызывает уменьшение ин-
версии, а преимущественное усиление может осуществляться только
вследствие просветления пассивного затвора отдельным, наиболее
мощным УКИ. Эффективность процесса такого многопроходового пре-
образования временной картины излучения из шумового процесса в из-
лучение одиночного УКИ оказывается тем выше, чем больше интервал
времени, в течение которого лазер может работать при незначительном
превышении порога генерации. Поэтому центральным моментом в реа-
лизации режима эффективной генерации предельно коротких импуль-
сов в импульсных лазерах с пассивным затвором является создание
условий генерации, когда инверсия практически равна пороговой, а
усиление за проход близко к единице.
Генерация предельно коротких импульсов для рубинового и
неодимового лазеров в режиме длительной работы при пороговых
условиях была впервые успешно осуществлена для случая квазиста-
ционарной генерации этих лазеров с отрицательной обратной связью
[6, 7]. Отличительной особенностью такой схемы является введение
управляемых дополнительных потерь в резонатор при возрастании
средней интенсивности излучения [8]. При введении дополнительных
потерь и, как следствие, удлинении процесса генерации происходило
значительное уменьшение энергии отдельных УКИ. В указанных ра-
ботах энергия отдельных импульсов составляла около 10 мкДж, что
на два-три порядка меньше энергии излучения УКИ типичных лазе-
ров с пассивным затвором.
В настоящей работе предложен метод получения УКИ предель-
ной длительности благодаря использованию быстрорелаксирующего
пассивного затвора и контролируемой разгрузки потерь резонатора
импульсного лазера. В отличие от лазеров с отрицательной обратной
связью предлагаемый метод не ограничивает мощность излучения
УКИ и позволяет генерировать световые импульсы предельной дли-
тельности с максимально возможной энергией.
Суть метода [9] заключается в том, что в условиях импульсной
накачки активной среды в течение пичка свободной генерации,
предшествующего стадии просветления пассивного затвора, наступа-
ет момент, когда инверсия, монотонно уменьшаясь, достигает поро-
гового значения. Это происходит строго в момент максимума пичка
свободной генерации. Именно с этого момента можно создать усло-
вия, когда за счет контролируемого уменьшения потерь пороговый
режим может поддерживаться продолжительное время, создавая бла-
