激光原理與技術(shù)--第二章 激光器的工作原理(文件)
【正文】 2 1 22 1 1自發(fā)輻射系數(shù)自發(fā)輻射壽命 = A受激輻射系數(shù)＝－ （ ）受激吸收系數(shù)＝－ （ ）2 1 2 122 2 12 0 0()tAtN NAtN t N e N e ???? ?????E2 E1 A21 B21 B12 58 愛因斯坦系數(shù) 212 21 2 21 21 1 21 12212121211 12 212 212121121 122NN0ttN ( ) ( )1 ( ) ( ) e xp( ) 1hkTA N B N Bh ABg B heg B k ThABgBBg?? ? ? ?? ? ????? ? ????????? ???2323熱平衡： ＝ ＝8c（ ）＝8c59 。2 2 239。 對于方形鏡， M表示 X方向的節(jié)線數(shù)， N表示 Y方向的節(jié)線數(shù)； 對于圓形鏡， p 表示徑向節(jié)線數(shù)，即暗環(huán)數(shù)， l表示角向節(jié)線數(shù)，即暗直徑數(shù) 基模 (橫向單模 )：m=n=0, 其它的橫模稱為高階橫模 方形反射鏡和圓形反射鏡的橫模圖形 25 26 (c) TEM02 (d) TEM03 (a) TEM00 (b) TEM10 27 橫模電場分布及強度示意圖 (a) TEM00 (b) TEM10 (c) TEM20 28 激光諧振腔內(nèi)電場橫模分布示意圖 TEM00 29 激光諧振腔內(nèi)電場橫模分布示意圖 TEM11 30 激光多橫模振蕩示意圖 31 激光模式的測量方法 ?橫模的測量方法： 在光路中放置一個光屏；拍照；小孔或刀口掃描方法獲得激光束的強度分布，確定激光橫模的分布形狀 ?縱模的測量方法： 法卜里－珀洛 FP掃描干涉儀測量，實驗中利用球面掃描干涉儀 32 縱模的測量方法：球面掃描干涉儀測量 測量原理：通過測量激光輸出的頻率譜來判定模式 33 L2Cq1qq ????? ??? ?縱模的頻率間隔： q階縱模頻率可以表達為： L2Cqq ?? ??34 例 1 HeNe 激光器諧振腔長 50 cm，激射波長 ，熒光光譜線寬為： 求：縱模頻率間隔，諧振腔內(nèi)的縱模序數(shù)及形成激光振蕩的縱模數(shù)； GHzHzmmnLc s ec1032 818 ????????? ??671 10522 ??????? ??mmLqq? 解 : 9q ????5Hz103 8 9q ????????35 激光的產(chǎn)生 激光振蕩示意圖 36 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)激勵條件 ?三能級系統(tǒng) 1E2E激光的產(chǎn)生有三個能級 下能級，基態(tài)能級： 上能級，亞穩(wěn)態(tài)能級 : 泵浦帶，抽運高能級： 3E37 3231 SS ??
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