кристалл лазер спектр квантовый
Потери в лазере складываются из вредных потерь, обусловленных дифракцией на краях элементов, переотражением, рассеянием и поглощением, и из полезных потерь на вывод излучения из резонатора. Генерация будет возникать в том спектральном диапазоне, где выполняется условие превышения усиления над потерями. Для определения данного диапазона необходимо рассчитать коэффициент потерь в схеме резонатора. Кроме того, необходимо рассчитать практически достижимый в нашей схеме параметр накачки.
Рассмотрим лазер с резонатором Фабри - Перо (Рис. 4.1) Поместим лазерную среду длиной l, обладающую усилением 
, между двумя плоскими параллельными зеркалами (интерферометр (резонатор) Фабри - Перо) с коэффициентами отражения по интенсивности R1 = Rглух, R2 = Rвых и пропускания T1 = Tк (Tк - пропускание торцов кристалла), T2 = Tвых. Будем считать, что поглощение в зеркалах отсутствует, т.е. R + T = 1.
Рис. 4.1. Схема резонатора
Запишем условия для интенсивности излучения:
(4.1), отсюда:
(4.2) - выражение для порогового условия генерации. Правая часть уравнения состоит из суммы вредных потерь 
, обусловленных поглощением излучения на лазерном переходе, рассеянием на неоднородностях, дифракцией на внутрирезонаторных апертурах, спонтанным излучением. Второе слагаемое учитывает полезные потери, связанные с выводом лазерного излучения из резонатора через выходное зеркало
Достижимый параметр накачки P=N2 / N0 напрямую зависит от мощности накачки и диаметра пучка накачки:
(4.3), здесь 
- мощность накачки, 
- время жизни верхнего уровня, 
- энергия накачки.
(4.4), величина 1,8 - квантовый выход.
, 
(4.5), 
- радиус пучка накачки.
Таким образом, используя данные формулы, удалось получить следующие значения коэффициента инверсии P для двух образцов в зависимости от мощности накачки и радиуса пучка r:
| Pнак, Вт | P=N2/N0 | |||
| 3% Tm | 4,8% Tm | |||
| r=0.15 мм | r=0.25 мм | r=0.15 мм | r=0.25 мм | |
| 30 | 0,222 | 0,089 | 0,148 | 0,053 |
| 50 | 0,387 | 0,148 | 0,231 | 0,089 |
| 80 | 0,658 | 0,237 | 0,379 | 0,142 |
| 100 | 0,823 | 0,296 | 0,492 | 0,177 |
Популярное:
Микрофон устройство, принцип действия, применение Для обработки и передачи на расстояния звуковой и визуальной информации звук и оптическое изображение необходимо представить в форме электрических сигналов. Звук преобразуют в электрический сигнал посредством аппаратов, названных микрофоном. Микрофон это устройство для преобразования и усиления звуковых частот. Микрофон решает ...