速率方程組與粒子數(shù)反轉(zhuǎn)-資料下載頁
2025-05-15 22:04本頁面
【正文】 可知： 可見 :只要有 的光入射 ( )， 必有飽和 △ n＜ △ n0 h EE 12 ??? 0?I 飽和原因 :入射光引起強(qiáng)烈的受激發(fā)射使激光上能級粒子 數(shù)減少。 二 . △ n與入射光頻率 v的關(guān)系 : ??????????????????????2200220000)2)(1()(])2()[(1)()(1νIIννnνννIInνfνfIInnsss 0νν?0νν?討論 ① 時 : (入射光頻率等于譜線中心頻率 ) 0?? ?可見 : I一定時 , 對不同入射光頻率 v, △ n不同 . sIInn????10 只要 , 必有 有飽和效應(yīng) 。 0?I0nn ??? 若 , , 飽和效應(yīng)顯著。 sII ~2/~ 0nn ??n?020 Is v這是由于中心頻率處受激輻射幾率最大，所以入射光造成的反轉(zhuǎn)集居數(shù)下降越嚴(yán)重。 ② 時 : (入射光頻率偏離譜線中心頻率時 ) 0?? ?可見 : 只要 , 則 , 仍有飽和效應(yīng) . 0?I 0nn ???210??? ?????sII在 處 sII ~ 時 0022220220220432)2/()2/(2)2/()2/(2)1()2/()()2/()(nnnIIns???????????????????????????????n?0n?20n?043 n???????????????????????2200220000)2)(1()(])2()[(1)()(1νIIννnνννIInνfνfIInnsss 0νν?0νν? 結(jié)論 :不論 v是否偏離 v0均有飽和效應(yīng) 。 偏離 v0越遠(yuǎn) , 飽和作用越弱 . (3).為了更具體地說明頻率對 ?n的影響，令腔中光強(qiáng)都等于 Is，根據(jù)上式算出幾個頻率下的 ?n值。如下表所示。隨著頻率對中心頻率的偏離，光波對粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布值的影響逐漸減小。 頻率 0ν 20 νν ?? 2)1( 210 νIIνs??? νν ??0n?nn ??? 020n?20n?032 n?031 n?043 n?041 n?065 n?061 n?νn?確定對介質(zhì)有影響的光波的頻率范圍，通常采用與線型函數(shù)的線寬同樣的定義方法：頻率為 ?0、強(qiáng)度為 Is的光波使 ?n0減少了 ?n0?2，這里把使?n0減少 (?n0?2)/2的光波頻率 ?與 ?0之間的間隔，定義為能使介質(zhì)產(chǎn)生 飽和作用的頻率范圍 ， 通常認(rèn)為頻率在此范圍內(nèi)的人射光才會引起顯著的飽和作用。 210νIIννs???????????????????????????2200220000)2)(1()(])2()[(1)()(1νIIννnνννIInνfνfIInnsss 0νν?0νν? 三 飽和光強(qiáng) (飽和參量 ) Is 的物理意義 : 衡量飽和的程度 ▲ 時 , 和 I無關(guān) , 飽和可忽略 。 sII ?? n? ▲ 時 , 隨 I增大而下降 , 顯著飽和 . sII ~ n? ▲ 由介質(zhì)性質(zhì)決定 , 從手冊查出 . sIIs的數(shù)值 取決于增益介質(zhì)的性質(zhì) ,它可以由實驗測定 ,或由經(jīng)驗公式確定 . 氦氖激光器 : Is =～ 二氧化碳激光器 : Is = W/mm2 272dd—— 放電管的直徑，單位為 mm
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