激光器的工作特性ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 02:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 四能級(jí)系統(tǒng)中，閾值功率（能量）正比于損耗； （ 3） 四能級(jí)激光器的閾值能量（功率） 211p t FE ??? ? ?P144， 表 61列出三種典型激光器振蕩條件的計(jì)算值 。 激光器工作物質(zhì)長(zhǎng)度 10cm， 輸出反射鏡透過(guò)率 50%， 內(nèi)部損耗為 0；紅寶石中鉻粒子密度 3190 ??? cmn三種典型激光器振蕩條件的計(jì)算值 ?0()g ?q??T??tgT?? —— 振蕩帶寬： 激光器小信號(hào)增益系數(shù)中大于閾值增益系數(shù)的那部分曲線所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。 起振模式數(shù)： 1Tqq ?????? ? ???????? 起振縱模數(shù) 思考： 激光器中能夠起振的模式數(shù)有多少 ？ 激光器的振蕩模式 例 61：紅寶石激光器腔長(zhǎng) L=， 棒長(zhǎng) ， 折射率 n= ， 均 勻 加 寬 線 寬 ， 激發(fā)參數(shù) ， 求 （ 1） 滿足閾值條件的振蕩帶寬； （ 2）起振縱模數(shù) 。 zH MHv 5102 ???tH GvG /)( 00??cml 10? 均勻加寬激光器的輸出模式 0?tg0 ()g ?g?1q? ? q? 1q? ?起始： 11()()()qtqtqtgggggg????????增益曲線下降到曲線 1： 11()( ) ( )qtq q tggg g g???????、0t1q? q 1q?01 增益曲線下降到曲線 2： 1()()qtqtgggg??? ??2 增益曲線下降到曲線 3： ()qtgg? ?3 1. 模式競(jìng)爭(zhēng) ； ； 橫模輸出。 g00tg?0?1q?? q? 1q??0()g ?01tg02tg均勻加寬激光器橫模之間如何競(jìng)爭(zhēng) ？ 模式競(jìng)爭(zhēng)： 通過(guò)增益飽和效應(yīng)，某一模式逐漸把其它模式振蕩 抑制下去，最后只剩下一個(gè)縱模。 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果是 最靠近譜線中心頻率的縱模取勝 。 理想情況下，均勻加寬穩(wěn)態(tài)激光器輸出模式是單縱模，位于譜線中心頻率附件。 若 的波腹與 的波節(jié)重合，則 模式可能得到較高的增益系數(shù)而形成振蕩。 q?? q?q??空間燒孔效應(yīng)： 波腹處光強(qiáng)大 ，用去的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)多 ， 增益系數(shù)下降的也大；波節(jié)處光強(qiáng)小 ，用去的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)少 ， 增益系數(shù)下降的也少 。 空間燒孔引起多模振蕩 LzqI?zn?zqI??2. 空間燒孔 縱模的空間競(jìng)爭(zhēng)： 由于軸線方向的空間燒孔效應(yīng)，不同縱模使用空間不同部分的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)而同時(shí)產(chǎn)生振蕩的現(xiàn)象。 氣體激光器由于粒子數(shù)的空間轉(zhuǎn)移，沒(méi)有該現(xiàn)象。固體激光器存在。 解決辦法：行波腔 （ 1） 沒(méi)有模式競(jìng)爭(zhēng)，所有小信號(hào)增益系數(shù)大于閾值增益系數(shù)的縱模都能形成穩(wěn)定振蕩，所以非均勻加寬激光器通常都是多縱模振蕩。 （ 2） 外界的激發(fā)越強(qiáng) ， 小信號(hào)增益曲線就越高 ， 滿足振蕩條件的縱模個(gè)數(shù)也越多 。 非均勻加寬激光器的輸出模式
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