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第二章 激光器的工作原理(2

发布时间:2018-05-15 15:16 类别:全天计划群

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  1,第二章激光器的工作道理2,24非平均增宽介质的增益系数和25激光器的损耗与阈值前提,2,24非平均增宽介质的增益饱和,上一节会商的的增益系数和增益饱和是针对平均增宽介质环境的,一般来讲是针对的没有较着多普勒效应的固体激光器,如四能级系统的YAG(钇铝石榴石)激光器大量利用的气体激光器,如氦氖、氦镉、氩离子激光器等发光的气体粒子处于热活动之中,发出的光的线型函数长短平均增宽的小信号环境下平均增宽介质与非平均增宽介质的粒子数反转分布并没有太大区别,增益系数和增益饱和的道理分歧可是其表达公式并无区别在一般环境下,非平均增宽介质的粒子数反转分布值、增益系数和增益饱和都有很大分歧,本节予以细致会商,3,小信号粒子数反转分布与频次关系(1),作为对比,先回首在系统达到动均衡时,平均增宽介质在小信号时的粒子数反转分布值在前面导出该式的过程中并没有“平均增宽介质”的限制,因而上式也合用于非平均增宽介质的环境上式给出了粒子数反转分布的总量,因为线型函数的具有,反转分布的粒子发出的光子频次也是位于核心频次附近的区域内,并不是“单一”的几何线,也能够说粒子数反转也随频次而分布在平均增宽介质环境下,每一次跃迁发生的对线宽内分歧频次的贡献是不变的。这种对分歧频次的微贡献与线型函数成反比因此粒子数反转随频次变化的分布形式与平均增宽线,小信号粒子数反转分布与频次关系2,在非平均增宽介质环境下,每一次跃迁只对线宽内一种频次发生贡献。换句话说,跃迁发生的一种频次只来自于一种活动速度的发光粒子。若高能级E2上的粒子中速度在V1到V1DV之间的粒子数密度为若低能级E1上的粒子中速度在V1到V1DV之间的粒子数密度为在简并度不异前提下,速度在V1到V1DV之间的粒子数密度反转分布值为,5,粒子速度与频次关系,考虑正对着粒子活动(活动速度为V1)的标的目的上接遭到的光波的线型函数变为核心频次为的天然增宽型函数,按照光的多普勒效应公式可得用核心频次暗示的活动速度V1式中为多普勒增宽发生的高斯线型函数的核心频次,并且速度的微分与频次的微分成反比考虑到多普勒增宽比天然增广大二个数量级,能够认为在速度间隔V1到V1DV之间的粒子发出的光全数变为频次为的光波的粒子数(省略天然增宽形成地附加展宽)。上述粒子活动速度与发光频次之间的逐个对应关系一直成立,以下会商中涉及的活动速度V1时,都可用响应频次来代替,6,小信号粒子数反转分布与频次关系3,前面给出了粒子数反转分布和发光气体粒子速度之间关系,按照粒子活动速度与发光频次关系能够导出粒子数反转分布与频次之间关系介质中可以或许辐射核心频次为的光波的粒子数反转分布值与介质中速度在V1到V1DV之间的光波粒子数反转分布值相等和平均增宽介质环境一样非平均增宽介质环境下也有粒子数反转随频次变化的分布形式与线型函数不异,只是此时的光谱线型函数为非平均增宽多普勒增宽发生的高斯线,小信号粒子数反转与频次关系曲线,小信号粒子数反转与频次关系曲线粒子数反转随频次变化的分布形式与线型函数不异,无论光谱线型函数为平均增宽还长短平均增宽,8,非平均增宽型介质小信号增益系数1,平均增宽介质的小信号增益系数为非平均增宽型介质的小信号增益系数是由 http://tkcpcheats.com/quantianjihuaqun/8/


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