激光原理復習第二章(完整版)
【正文】 0122011122nIInsHH???????????????? ????????? ????????????自然展寬介質(zhì)譜線線寬 條件： 的光，以 入射到均勻加寬工作物質(zhì)上。其次也以自發(fā)輻射 A3無輻射躍遷 S31等方式返回基態(tài)。 多普勒加寬 (Doppler Broadening) 原因：熱運功的發(fā)光原子 (分子 )所發(fā)出的輻射的多普勒頻移引起的。用于表示譜線的形狀。 碰撞加寬 (Collision Broadening) (1) 定義：氣體中，原子或分子之間的無規(guī)“碰撞”。 當粒子抽運到 E2上的速率足夠高，形成集居數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，腔內(nèi)形成激光， E2和 E1間的受激輻射 W21和吸收躍遷 W12將占絕對優(yōu)勢。 1?1?I增益系數(shù)公式 ? ?? ?? ? ??????????????? ????????? ??sHHHHIIgIg11122,22012001????????? ? ? ?030212021 ,~8,)( ???????? gAvnng ????? ?HHvAnnWng????????????? 20221021203210008— 中心頻率處的小信號增益系數(shù) ? ?HHvAnnWng????????????? 20221021203210008? ?? ?? ? ??????????????? ????????? ??sHHHHIIgIg11122,22012001????????(2) 當 足夠強，可與 相比擬時，則： 1?I? ? ??? 11 ,1 ?? ? IgI H? ? ? ?101 1, ?? ? HH gIg ?sI? ?10 ?Hg0? 1?? ?1,1 ?? Ig H四、均勻加寬介質(zhì)的模式競爭 ? ?10 ?Hg0? 1?? ?1,1 ?? Ig H增益系數(shù)曲線 g(v,v0） （如黑板圖）腔內(nèi)中心頻率處增益最大 優(yōu)先起振 由于是均勻加寬，兩不同頻率的光消耗同一群粒子，強光的增強將使公用的反轉(zhuǎn)集居數(shù)粒子減少，從而使弱光的增益系數(shù)也下降 均勻加寬激光介質(zhì) 穩(wěn)定振蕩時 中心頻率縱模增益系數(shù) g(v0 ,v0)為閾值 偏離中心頻率縱模增益系數(shù)一定小于閾值無法振蕩 — 只有中心頻率處單一縱模振蕩 — 模式競爭 激光穩(wěn)定振蕩時增益系數(shù)等于閾值 激光振蕩存在閾值 只有當增益數(shù)大于閾值時激光振蕩 ? ? ? ? ? ? ? ?? ??????????????????????????????220
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