Использование свойств лазера для повышения чувствительности лазерных спектрометров магнитного резонанса

На основании кинетических уравнений генерации лазера в одномодовом приближении проведен теоретический анализ сигнала поглощения в лазерных спектрометрах магнитного резонанса. Рассмотрены однопроходное и внутрирезонаторное поглощения. Показано, что в тех случаях, когда шумы спектрометра растут с ростом падающей на приемник мощности, чувствительность спектрометра с внутрирезонаторным поглощением улучшается при приближении к порогу генерации лазера. Предложен метод резонансного накопления сигнала внутрирезонаторного поглощения, основанный на выборе частоты магнитной модуляции, совпадающей с частотой релаксационных колебаний лазерной интенсивности. Этот метод может обеспечить повышение чувствительности на 3–4 порядка по сравнению с однопроходным поглощением. Вычислены чувствительности лазерных спектрометров магнитного резонанса при различном характере шумов. Предельная теоретическая чувствительность метода резонансного накопления сигнала поглощения может достигать 10⁴ частиц/см³.